(Sub)Ambient, un nouveau matériau « climatisant » qui diminue la température des logements de 5°C

D’après des chiffres publiés sur le site de la Commission européenne, la décennie 2011-2020 a été la plus chaude et en 2019, la température a dépassé de 1,1 °C les niveaux de l’ère préindustrielle. Pour rafraîchir l’intérieur des bâtiments durant les saisons estivales et faire face aux importantes vagues de chaleur qui deviennent de plus en plus fréquentes, plusieurs solutions peuvent être mises en œuvre, telles que l’installation de climatiseur. Toutefois, l’utilisation de ce dernier a un impact non négligeable sur l’environnement et contribue au réchauffement climatique. Afin de réduire efficacement la température à l’intérieur des habitations, tout en limitant significativement les mauvaises répercussions sur l’environnement, une équipe d’étudiants a mis au point le (Sub)Ambient, un matériau de refroidissement radiatif passif.

Un matériau inspiré des fourmis argentées du Sahara

Dans la conception du (Sub)Ambient, les étudiants se sont inspirés de la fourmi argentée du Sahara, aussi connue sous l’appellation « fourmi chrétienne », utilisant le phénomène de refroidissement radiatif passif pour survivre dans le désert. Pour ce faire, elle a méticuleusement sélectionné les composants afin de créer un matériau agissant comme un miroir capable de réfléchir les rayons du soleil et protéger l’intérieur d’un bâtiment de la chaleur. D’après l’équipe, le (Sub)Ambient réfléchit presque l’intégralité du rayonnement solaire et émet des infrarouges traversant la fenêtre atmosphérique. Ce qui lui permet de conserver une température inférieure d’environ 5 °C à celle ambiante et, par conséquent, de jouer le rôle de bouclier thermique.

Un matériau constitué de coquilles d’œuf et de nanocellulose

Lors de la sélection des composants du (Sub)Ambient, les étudiants se sont penchés sur plusieurs éléments, à savoir le dioxyde de titane (TiO2), le dioxyde de silicium (SiO2), le sulfate de baryum (BaSO4) et le carbonate de calcium (CaCO3). Leur choix a finalement porté sur le carbonate de calcium, en raison de son abondance dans les coquilles d’œuf, mais aussi de son excellente réflectivité.

Pour le lier, ils ont opté pour la nanocellulose qui, d’une part, est biodégradable et d’autre part, à l’instar des coquilles, est disponible en abondance dans les déchets. Une fois les composants choisis, l’équipe a testé différentes quantités de ceux-ci et a réalisé des échantillons, afin d’évaluer leur capacité de refroidissement, leur flexibilité et leur stabilité. Elle a aussi essayé plusieurs moules pour déterminer les géométries les mieux adaptées pour optimiser la réflectivité et l’émissivité du matériau.

Un matériau écologique et amovible

Le (Sub)Ambient n’est pas le premier matériau de refroidissement radiatif passif. En effet, plusieurs solutions utilisant ce phénomène sont disponibles sur le marché, telles que les revêtements permanents. Cependant, contrairement à ces produits, le matériau conçu par l’équipe d’étudiants peut être retiré d’un bâtiment durant l’hiver, afin d’éviter de trop refroidir l’intérieur et augmenter l’utilisation des dispositifs de chauffage. Comme autre solution de refroidissement radiatif passif présente sur le marché, on peut citer les films photoniques multicouches. Bien que ces derniers soient aussi amovibles, leur processus de fabrication est coûteux, particulièrement énergivore et nécessite l’utilisation de métaux précieux.

Concernant le (Sub)Ambient, il est entièrement biodégradable et sa conception s’effectue en mélangeant le carbonate de calcium avec la nanocellulose, en ajoutant un additif, en séparant l’eau du mélange et en procédant à un moulage à chaud. Pour information, cette invention compte parmi les projets inscrits dans The James Dyson Award. Que pensez-vous de ce nouveau matériau ? Je vous invite à partager votre avis, vos remarques ou nous signaler une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .