Un nouveau type de bois pourrait maintenir les habitations au frais en renvoyant la lumière solaire

maison bois refroidissement
| Nachi.org

La réduction des émissions carbone passe aussi par la diminution de la consommation d’énergie nécessaire au refroidissement des habitations, notamment concernant la climatisation. Pour ce faire, des chercheurs ont mis au point un nouveau type de bois capable de renvoyer une grande partie de la chaleur solaire, ainsi que de transmettre la chaleur intérieure vers l’extérieur. Ce matériau, utilisé dans des régions particulièrement chaudes, pourrait considérablement réduire la consommation énergétique des habitants.

Des maisons en bois de haute technologie pourraient aider les populations à rester au frais et également aider à réduire les émissions de carbone en réduisant l’énergie utilisée pour la climatisation. Liangbing Hu, de l’Université du Maryland, et ses collègues ont créé le matériau en question en retirant la lignine — le composant des parois cellulaires des arbres — du bois naturel en utilisant du peroxyde d’hydrogène. L’étude a été publiée dans la revue Science.

Le bois restant est principalement constitué de cellulose, un autre composant de la paroi des cellules végétales. La cellulose réfléchit la lumière visible et n’absorbe que de très faibles niveaux de lumière dans l’infrarouge. Cela signifie que le bois résultant reflète la plupart des composants de la lumière solaire dans l’environnement extérieur. En conséquence, un bâtiment fabriqué à partir de ce matériau ne transmettrait pratiquement pas de chaleur à l’intérieur.

bois refroidissement proprietes
A) Photo d’une planche de bois naturel. B) Photo d’une planche de bois de refroidissement (BdF). C) Image en microscopie électronique à balayage du BdF. D) Alignement partiel des fibres de cellulose observées au MEB. E) Schéma montrant la manière dont le BdF renvoie l’énergie solaire. F) Schéma montrant l’émission infrarouge par vibration moléculaire de la cellulose. G) Expérience permettant de mesurer le refroidissement en temps réel du BdF. Crédits : Tian Li et al. 2019

L’équipe a également constaté que le matériau peut absorber la chaleur produite à l’intérieur, qui est émise sur une plage de longueurs d’ondes différente de celle du Soleil. Pendant les nuits plus fraîches, le bois aide à libérer la chaleur à l’extérieur, ce qui le rend utile jour et nuit. Selon M. Hu, le « bois de refroidissement » est très dense et possède une résistance à la traction d’environ 404 mégapascals, ce qui le rend 8.7 fois plus résistant que le bois naturel et comparable aux matériaux de structure métallique, y compris l’acier.

bois refroidissement toit
A) Utilisé en tant que matériau de construction, le bois de refroidissement démontre une forte réflectivité solaire et une forte émission infrarouge. B) Photo d’un bloc de BdF de 5cm d’épaisseur. Crédits : Tian Li et al. 2019

Sur le même sujet : Cette technologie collecte l’énergie solaire et renvoie l’excèdent de chaleur dans l’espace

À LIRE AUSSI :
Un matériau à base de nanotubes de carbone produit de l'électricité en utilisant l'énergie de son environnement

Pour étudier la quantité d’énergie que le bois pourrait économiser, l’équipe a simulé le remplacement des murs extérieurs et des toits de certains immeubles d’appartements dans 16 États américains, ce qui correspond à diverses conditions climatiques. Ils ont constaté que le bois pourrait réduire les besoins en énergie de refroidissement de 20 à 35% en moyenne.

Cependant, le bois empêchant la chaleur du Soleil de pénétrer à l’intérieur des habitations, il en résultera des coûts de chauffage supplémentaires en hiver. Par conséquent, Hu explique que le matériau est mieux adapté aux zones chaudes avec des étés longs et des hivers courts, tels que l’Arizona et Hawaï.

Sources : Science

Laisser un commentaire