De nouveaux matériaux de construction économes en énergie remplaceront probablement les climatiseurs

Le magazine « Technical Review » du Massachusetts Institute of Technology a récemment rapporté qu'un matériau de construction capable d'absorber la chaleur pendant la journée et de la restituer la nuit, réduisant ainsi l'utilisation de la climatisation, serait bientôt disponible aux États-Unis.

Selon l’introduction, les plaques de plâtre sont actuellement utilisées sur les murs de la plupart des bâtiments. National Gypsum en Caroline du Nord teste un nouveau type de plaques de plâtre contenant un matériau en capsule capable de refroidir passivement les bâtiments en absorbant la chaleur. Ces substances en capsules sont produites par le géant chimique allemand BASF (BASF) et peuvent être ajoutées à de nombreux produits de construction. En Europe, ce nouveau type de matériau de capsule a été utilisé dans certains produits de construction.

Ce type de matériau de capsule contient un matériau à changement de phase, c'est-à-dire un matériau qui change de forme avec le changement de température et peut fournir de la chaleur latente. Cela rend le principe du refroidissement de la maison identique à celui du refroidissement de la boisson en absorbant la chaleur lorsque les glaçons fondent. . Chaque capsule polymère contient de la cire de paraffine qui fond à température ambiante, de sorte qu'elle puisse maintenir la température ambiante pratiquement constante tout au long de la journée. La cire de paraffine fonctionne mieux par temps frais la nuit. Une fois que la température baisse la nuit, la capsule peut à nouveau durcir pour libérer la chaleur emmagasinée pendant la journée.

Peter Schossig est ingénieur à l'Institut Fraunhofer de Munich, en Allemagne. Son équipe de recherche a développé cette capsule en coopération avec BASF. Il a expliqué que dans certains pays du sud de l'Europe, ce matériau peut absorber suffisamment de chaleur pendant la journée pour économiser jusqu'à 20 % de la demande d'électricité pour la climatisation. En Europe du Nord, où la température nocturne est plus fraîche, les bâtiments utilisant ce matériau peuvent ne pas avoir besoin du tout de climatisation.

Cette nouvelle réalisation contribue à promouvoir la tendance verte dans le secteur de la construction consistant à utiliser des matériaux de construction écologiques capables de maintenir une température intérieure confortable sans utiliser d'électricité. Selon des données américaines Selon l’Energy Information Administration, aux États-Unis, les bâtiments consomment environ 70 % de la production d’électricité du pays, dont 8 % sont utilisés pour la climatisation des maisons et des bureaux. À l’heure actuelle, les matériaux de construction légers sont largement utilisés aux États-Unis, comme les charpentes en bois et les plaques de plâtre. Ils peuvent terminer le bâtiment rapidement, mais ces matériaux n'absorbent pas beaucoup de chaleur, de sorte que la température ambiante fluctue considérablement tout au long de la journée.

Leon Glicksman, professeur de technologie de la construction et de génie mécanique au MIT, a déclaré que les matériaux à changement de phase offrent un moyen d'ajouter du stockage de chaleur aux matériaux de construction légers. Depuis les années 1950, plusieurs entreprises ont tenté de développer des systèmes de refroidissement passifs capables d’utiliser les caractéristiques des matériaux à changement de phase, mais elles ont obtenu des résultats limités car il est difficile d’ajouter de nouveaux matériaux aux matériaux de construction existants.

BASF obtient des microcapsules en remuant rapidement la cire fondue avec de l'eau chaude. Parce que la cire et l’eau se repoussent, la cire formera de nombreuses petites gouttelettes de cire dans l’eau. Lorsque les chercheurs ont ajouté des précurseurs acryliques au mélange cire-eau, la force répulsive entre la cire et l’eau a amené les précurseurs acryliques à recouvrir la surface des gouttelettes de cire. Le mélange humide obtenu peut être ajouté à la poudre utilisée pour fabriquer des plaques de plâtre, ou il peut être ajouté à d'autres matériaux de construction tels que le ciment et le plâtre après séchage.

DuPont, un autre géant de la chimie, fabrique également des matériaux à changement de phase pour en faire des capsules et les a ajoutés à des plaques absorbant la chaleur vendues en Europe. La stratégie de BASF est légèrement différente de celle de DuPont : ils vendent les capsules à d'autres sociétés pour les ajouter aux matériaux de construction, notamment les plafonds, les blocs de béton cellulaire et les plaques de plâtre. Une étude menée par BASF estime que, en prenant comme exemple les prix de l'électricité et les conditions climatiques en Allemagne, si 360 grammes de matériau à changement de phase (environ 4 883 dollars) sont ajoutés au gypse utilisé dans une maison d'habitation, la facture d'électricité peut être économisée. d'ici 5 ans. couvrir le coût