Un mécanicien à la retraite invente et partage les plans d’un chauffe-eau solaire composé de bouteilles en plastique

Installer un chauffe-eau solaire est une excellente idée, mais cela a un coût que certains ne peuvent supporter. C’est notamment le cas dans certains pays où les populations les plus pauvres n’y ont évidemment pas accès. Au Brésil, alors que le soleil brille de 5 à 25 jours par mois, avec un taux d’ensoleillement annuel moyen d’environ 60 %, l’accès à l’eau chaude n’est pas donné à tout le monde. Pour donner la possibilité aux populations pauvres, José Alano a inventé un chauffe-eau solaire construit à base de bouteilles en plastique recyclées et de cartons de lait. Plus de 7 000 personnes bénéficient déjà de chauffe-eaux solaires dans le seul État de Santa Catarina, mais José n’a pas souhaité déposer de brevet. Au contraire, son chauffe-eau solaire gratuit, ou presque, est disponible en libre accès. L’idée est que tout le monde puisse le construire. Explications.

Qui est José Alano et comment lui est venue l’idée de cette invention ?

L’invention du mécanicien à la retraite ne date pas d’hier, puisque son chauffe-eau solaire est sortie en 2002. Avec son épouse, ils remarquent que les nouveaux modes de consommation produisent des centaines de kilos de déchets, qui ne sont pas ou peu recyclés au Brésil. Ils savent surtout que dans leur petite ville natale de Tubarão, les collectes de recyclage n’existent pas. D’un autre côté, ils savent que dans le pays entier, de nombreux Brésiliens n’ont pas accès à l’eau chaude et doivent la chauffer avec du gaz ou de l’électricité. Certains doivent aussi s’en passer, s’ils n’ont pas accès à ces deux énergies. En revanche, le soleil, lui, est largement présent dans le pays, il faudrait pouvoir l’utiliser. José et son épouse récupèrent alors 100 bouteilles en plastique et 100 cartons de lait pour construire un chauffe-eau solaire. Le but étant de produire de l’eau chaude évidemment et, par ailleurs, d’avoir un nouveau moyen de recycler des milliers de bouteilles en plastique.

Quels matériaux sont nécessaires pour construire votre chauffe-eau solaire ?

L’inventeur précise que tout le dispositif doit être installé sur le toit ou sur une terrasse orientée vers le sud (dans l’hémisphère nord) ou vers le nord (dans l’hémisphère sud). De plus, l’inclinaison doit être environ de 10° de plus que la latitude géographique. La pente doit être approximativement de 2 % pour prévenir la formation de poches d’air à l’intérieur des conduits horizontaux. Voici la liste du matériel à récupérer ou à acheter pour le fabriquer :

• 60 bouteilles PET de 2 l.
• 50 cartons de lait Tetra Pak.
• 70 cm de tuyau PVC 70 cm.
• 11,7 m de tuyau PVC 20 mm.
• 4 coudes PVC 90 degrés 20 mm.
• 20 connecteurs en T PVC 20 mm.
• 2 embouts PVC 20 mm.
• De la colle PVC.
• Un réservoir d’eau de 60 l.
• Un ruban résistant à l’eau de 19 mm.
• De la peinture « noir mat » résistante à la chaleur.
• Une jonction en T.

Les différentes étapes de la construction

Étape 1 : la préparation

Avant d’entamer la construction, il faudra avoir réuni des bouteilles en plastique transparentes (format 2 l). La quantité à récupérer dépendra de la consommation de la famille. En sachant qu’une bouteille de 2 l produira 1 l d’eau chaude. Si vous avez besoin de 200 l d’eau par jour, il faudra alors collecter 200 bouteilles. L’inventeur précise aussi que les bouteilles en forme de sablier sont celles à privilégier. Pour les cartons de lait, il faudra les ouvrir afin d’avoir de surfaces planes et procéder à ces différentes préparations :

• Retirez les 4 coins (a) et appuyez fermement au centre pour aplatir la surface.
• Effectuez une découpe, soit en partie supérieure, soit en partie inférieure, afin d’obtenir une hauteur totale de 22,5 cm (c).
• Pliez les deux côtés en (b).
• Pliez en diagonale les bords supérieur et inférieur pour les ajuster à la forme des bouteilles (d), puis réalisez une découpe de 7 cm au centre de l’emballage (e) pour permettre l’emboîtement avec la bouteille suivante.
• Peignez tous les packs de lait ou de jus de fruits avec de la peinture « noir mat » pour usage extérieur (fer ou bois).

Vous pouvez retrouver toutes les étapes de la préparation sur ce plan.

Étape 2 : l’isolation du réservoir

Isolez le réservoir en le recouvrant d’une caisse en bois ou choisissez un matériau tel que la fibre de verre pour votre réservoir. Attention, si vous utilisez un fût ayant contenu des liquides toxiques auparavant, il faudra veiller à le rendre utilisable, en le nettoyant en intégralité.

Étape 3 : la construction du chauffe-eau solaire

• Découpez la base de la bouteille.
• Taillez les tuyaux en fonction de la hauteur totale des bouteilles.
• Utilisez le tuyau PVC de 100 mm comme un gabarit.
• Coupez les tuyaux PVC de 20 mm en morceaux mesurant 10 × 1 m et 20 × 8,5 cm, puis assemblez-les avec les raccords en T.
• Préservez les bords des tuyaux en les entourant de ruban adhésif de 19 mm de large avant de les peindre. Cela facilitera l’insertion des raccords.
• Empilez les bouteilles autour du tuyau, avec leur ouverture vers le haut. Placez le tetra-pack, préalablement peint en noir à l’intérieur, après chaque bouteille.
• Une fois la rangée de bouteilles terminée, finalisez la partie inférieure du système. Assurez-vous d’utiliser du ruban adhésif étanche pour bien sceller le circuit et éviter les fuites.
• Installez une sortie au fond du réservoir pour permettre à l’eau froide d’entrer dans le système.
• Placez une entrée sur la partie supérieure du réservoir pour que l’eau chaude puisse retourner dans le système.
• Connectez le réservoir aux foyers grâce à un tuyau au niveau supérieur.

Comment va fonctionner le chauffe-eau solaire ?

Le chauffe-eau solaire en bouteilles en plastique recyclées va fonctionner selon les règles physiques simples de l’eau et avec l’aide de l’énergie solaire. Concrètement, l’eau froide va couler à travers les tuyaux en plastique situés dans les bouteilles. Ces dernières vont alors fonctionner comme une lentille pour concentrer les rayons du soleil, véhiculer la chaleur et empêcher la réflexion des rayons. Par nature physique, le plastique laisse passer les rayons UV qui vont, à leur tour, chauffer l’eau dans les tuyaux. Cet effet peut être augmenté grâce à des cartons Tetra-Pak peints en noir, utiles pour absorber le rayonnement solaire. De plus, en installant le chauffe-eau solaire avec la pente recommandée, l’autre principe physique de l’eau entre en jeu. Le principe du thermosiphon permet de se passer d’une pompe pour distribuer l’eau, un simple robinet d’arrêt permettra de profiter de l’eau chaude gratuite.

L’eau chaude a une densité moins importante que l’eau froide, l’eau chaude tend donc à monter tandis que l’eau froide descend. Ce principe est mis en application dans les chauffe-eaux solaires de type PET, favorisant ainsi une circulation naturelle de l’eau. Initialement, en raison de sa densité plus élevée, l’eau froide pénètre dans le système. Sous l’effet de l’ensoleillement, l’eau se réchauffe, modifiant sa densité et remonte vers le réservoir. Le même principe s’applique à l’intérieur du réservoir : l’eau froide demeure dans la partie inférieure du réservoir, alimentant le circuit de manière constante. Parallèlement, l’eau chaude se maintient dans la partie supérieure du ballon, d’où elle s’écoule naturellement par gravité vers les habitations.

Une invention essentielle, mise à la disposition de tous

L’invention de José Alano a déjà fait des milliers d’adeptes au Brésil. D’ailleurs, l’homme a été récompensé du prix Superecologia, offert par le magazine Superinteressante pour les projets renouvelables dans le secteur à but non lucratif. Depuis qu’il est à la retraite, l’ancien mécanicien consacre son temps libre à donner des conférences dans les écoles pour sensibiliser le jeune public au recyclage, aux déchets, etc. « Plus de 7 000 personnes bénéficient déjà des chauffe-eaux solaires dans le seul État de Santa Catarina. Il existe deux coopératives, l’une à Tubarão et l’autre à Florianópolis, la dernière produisant 437 chauffe-eaux solaires à installer dans des logements sociaux », explique l’inventeur sur criticalconcrete.com.

Et c’est une excellente nouvelle, d’autant plus que, désormais, sa ville natale récupère toutes les bouteilles en plastique et les cartons Tetra Pak… Des déchets en moins, de l’eau chaude pour tous, l’idée est excellente. José Alano n’a pas souhaité rendre l’accès à son invention payant, la seule chose qu’il demande, c’est de ne pas l’industrialiser et de renoncer à l’utiliser à des fins politiques ou pour des campagnes électorales ! Que pensez-vous de cette invention ? N’hésitez pas à partager votre avis, vos remarques ou nous signaler une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .