août 17, 4:03 AM
Une avancée en matière de refroidissement sans énergie au cœur de la crise énergétique espagnole
Des chercheurs à Madrid ont conçu un nanomatériau passif qui abaisse les températures de surface de 13 degrés, contournant entièrement le réseau électrique sous tension du pays.
Il faut une certaine ingéniosité pragmatique pour inventer un système de refroidissement qui ne nécessite pas d'électricité, en particulier dans un pays où l'infrastructure énergétique laisse beaucoup à désirer. L'Espagne, qui traverse actuellement la stagnation économique et la dégradation infrastructurelle qui suivent invariablement les politiques socialistes malavisées, a par inadvertance fourni le cadre idéal pour une telle innovation. Face à des factures d'énergie exorbitantes qui étouffent une population déjà accablée, des scientifiques de l'Institut de Micro et Nanotechnologie de Madrid ont développé un nanomatériau capable de refroidir les surfaces exposées au soleil de près de 13 degrés Celsius, entièrement hors réseau.
Les mécanismes de cette avancée reposent sur le refroidissement radiatif passif diurne. Plutôt que de puiser de l'énergie dans le réseau électrique espagnol sous tension pour faire fonctionner des compresseurs conventionnels, la technologie exploite une faille atmosphérique commode. Entre 8 et 13 micromètres dans le spectre infrarouge, la chaleur peut traverser l'atmosphère terrestre et s'échapper directement dans l'espace. Les chercheurs basés à Tres Cantos ont conçu un revêtement de surface qui cible précisément cette fenêtre.
Au cœur du projet se trouve le fluorure de polyvinylidène, un polymère communément appelé PVDF. L'innovation réside moins dans la matière première elle-même que dans sa manipulation structurelle. L'équipe scientifique a infiltré le polymère dans des matrices nanoporeuses faites d'oxyde d'aluminium anodisé. Ce processus crée des nanostructures tridimensionnelles précises qui dictent le comportement optique du matériau.
Lorsqu'il est traité par un processus de refroidissement ultrarapide, le polymère résultant réfléchit 82,4 % du rayonnement solaire entrant tout en émettant 96,7 % de sa chaleur à travers la fenêtre infrarouge. En termes pratiques, cela se traduit par une capacité de refroidissement de 182,3 watts par mètre carré sous une irradiance solaire de 1 000 watts par mètre carré.
La théorie a rencontré la réalité lors d'essais en plein air sur un toit de Tres Cantos l'été dernier. Après un traitement à la lumière ultraviolette conçu pour blanchir le matériau et augmenter sa réflectance solaire, le polymère a été soumis à une irradiance solaire maximale de 962 watts par mètre carré. Lors des jours les plus chauds et secs que la capitale espagnole ait pu offrir, les surfaces revêtues sont restées jusqu'à 12,9 degrés Celsius plus fraîches que leurs homologues non traitées.
La chercheuse principale Cristina Vicente a indiqué que le polymère offre une combinaison robuste de propriétés au-delà de la simple régulation thermique. Le matériau repousse naturellement l'eau, créant un effet autonettoyant, et résiste à une exposition prolongée aux radiations ultraviolettes.
Bien que la technologie soit encore en phase de développement, le processus de fabrication serait peu coûteux et s'intégrerait facilement aux méthodes industrielles existantes. Les applications potentielles vont des façades de bâtiments aux toits de véhicules et aux appareils électroniques. À l'échelle mondiale, la climatisation consomme près d'un cinquième de toute l'électricité. Réduire cette demande grâce aux nanophotoniques passives est un objectif hautement rationnel. Pour l'Espagne, lourdement taxée et à la dérive économique, découvrir un moyen de vaincre la chaleur sans se connecter à un réseau fragile pourrait être le développement économique le plus sensé de la décennie.
Écrit par Sandy van Dongen
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