Le plastique comme matériau pour chauffer et refroidir les bâtiments.
Dans une ère où le changement climatique pousse à repenser nos modes de vie, des chercheurs de Princeton et de UCLA ont mis au point un mécanisme passif capable de refroidir les bâtiments en été et de les réchauffer en hiver, utilisant un matériau inattendu : Le plastique.
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Un mécanisme innovant basé sur les propriétés radiatives
Publié dans le journal Cell Reports Physical Science, ce travail démontre comment des revêtements fabriqués à partir de matériaux communs peuvent restreindre les flux de chaleur radiante entre les bâtiments et leur environnement à des longueurs d’onde spécifiques, offrant ainsi des économies d’énergie et un confort thermique supérieurs à ceux des enveloppes de bâtiment traditionnelles.
Optimisation des propriétés optiques
Jyotirmoy Mandal, professeur adjoint de génie civil et environnemental à Princeton, explique que le principal échange de chaleur d’un bâtiment avec son environnement se fait sous forme de rayonnement. En ajustant les propriétés optiques des enveloppes des bâtiments pour exploiter le comportement du rayonnement dans notre environnement, il est possible de contrôler la chaleur de manière innovante et impactante.
Le défi des murs et des fenêtres
Les toits, généralement exposés au ciel, peuvent facilement refléter la lumière solaire et rayonner la chaleur vers l’espace. Les murs et les fenêtres, cependant, voient principalement le sol et les bâtiments voisins, absorbant ainsi la chaleur de ces surfaces chaudes pendant l’été et la perdant vers ces mêmes surfaces froides en hiver.
Une solution à double effet
La solution réside dans l’utilisation de matériaux qui n’absorbent ou ne rayonnent de la chaleur qu’à travers la fenêtre de transmission atmosphérique, une bande étroite du spectre infrarouge. Cela permet de réduire les gains de chaleur en large bande du sol en été, et les pertes en hiver, tout en maintenant l’effet de refroidissement du ciel.
Impact et potentiel des matériaux communs
Les résultats montrent que de nombreux matériaux de construction courants et peu coûteux, tels que le fluorure de polyvinyle utilisé comme revêtement, pourraient être adaptés à cet usage. Des plastiques encore plus communs, comme le polypropylène, présentent des propriétés sélectives de rayonnement ou d’absorption de chaleur dans la fenêtre atmosphérique.
Impacts énergétiques substantiels
L’impact énergétique à l’échelle des bâtiments pourrait être considérable, comparable aux économies réalisées en peignant les toits foncés en blanc. Cela pourrait être particulièrement utile alors que les coûts de climatisation et les mortalités liées à la chaleur continuent d’augmenter mondialement.
Vers un avenir plus durable
Le mécanisme proposé est entièrement passif, ce qui en fait une méthode durable pour chauffer et refroidir les bâtiments avec les saisons et réaliser des économies d’énergie non exploitées. Mandal souligne que les avantages de ces mécanismes et matériaux sont particulièrement élevés pour les bâtiments dans le sud global, offrant une solution plus équitable pour les communautés pauvres en ressources.
Cet article explore une innovation majeure dans le domaine du chauffage et du refroidissement passif des bâtiments. Utilisant des matériaux communs, cette technologie permet de contrôler efficacement les flux de chaleur radiante, réduisant ainsi les coûts énergétiques tout en augmentant le confort. Avec ses implications significatives pour la durabilité et l’équité, cette approche pourrait redéfinir la gestion thermique des bâtiments à travers le monde.
Source : CELL
