Cette nouvelle peinture « ultra blanche » peut refroidir les bâtiments même en plein soleil

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Des chercheurs de l’Université de Purdue ont développé une peinture « ultra blanche » si réfléchissante qu’elle permet de refroidir une surface en dessous de la température de l’air ambiant même lorsqu’elle est exposée en plein soleil. Une avancée qui pourrait contribuer à réduire l’utilisation de la climatisation à forte intensité énergétique dans les pays chauds.

Selon de récentes estimations, la consommation énergétique mondiale devrait augmenter de 90% d’ici 2050, un problème de taille étant donné que nous nous approchons déjà dangereusement des limites énergétiques disponibles avec nos technologies actuelles. Un aspect important de la consommation énergétique est d’une part le réchauffement des habitations et d’une autre (la plus énergivore), le refroidissement des habitations et des centres publics dans les pays chauds. Découvrir de nouveaux moyens plus économes d’y parvenir est donc primordial pour notre avenir.

95,5% de la lumière (et donc de la chaleur) réfléchie

Alors que les « toits froids » peints en blanc sont monnaie courante dans les pays au climat chaud, les experts en matériaux pensent maintenant pouvoir faire mieux. Xiulin Ruan de l’Université Purdue (États-Unis) et ses collègues ont développé une peinture blanche si réfléchissante et si efficace à interagir avec la chaleur rayonnante qu’elle a permis, dans le cadre d’un essai, de refroidir une surface à 1,7 °C en dessous de la température de l’air ambiant. Le test s’est déroulé à midi (soit au pic de rayonnement solaire), en Indiana. À titre de comparaison, les peintures rétroréfléchissantes que l’on trouve aujourd’hui dans le commerce reflètent environ 80 à 90% de l’énergie solaire, contre 95,5% pour celle-ci ! Les résultats des chercheurs ont été publiés dans la revue Cell Reports Physical Science.

comparaison peintures avec CaCO3 refroidissement
Comparaison par imagerie thermique de la capacité à réfléchir le rayonnement entre une peinture blanche conventionnelle et la nouvelle peinture ultra blanche (le « P »). On voit que la nouvelle peinture garde la surface considérablement plus froide.

Bien que cela semble contre-intuitif, la surface peut être refroidie en dessous de la température ambiante car elle émet suffisamment de chaleur par le refroidissement radiatif, le processus naturel d’un corps exposé au soleil (comme un toit), rayonnant de la chaleur dans le ciel, l’atmosphère et l’espace. Les surfaces de couleur claire le font régulièrement lors des nuits dégagées, mais ce n’est qu’en 2014 que nous avons découvert un matériau qui a réussi l’exploit à la lumière du jour, alors même que notre besoin de développer de nouvelles technologies et méthodes de refroidissement se fait le plus ressentir.

En s’exprimant sur cette percée, Ruan annonce que la peinture de son équipe est plus mince, moins chère et pourrait facilement être améliorée. La peinture acrylique CaCO3 est faite de carbonate de calcium et atteint en partie ses qualités en contenant des particules de différentes tailles, qui aident à diffuser différentes longueurs d’onde du spectre lumineux solaire. Ruan estime qu’une maison américaine typique de 200 mètres carrés permettrait d’économiser environ 50 $ par mois sur les coûts de refroidissement, par rapport à l’utilisation d’une autre peinture résistante à la chaleur disponible actuellement sur le marché.

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« C’est un très beau résultat », déclare Aaswath Raman de l’Université de Californie à Los Angeles. « Il démontre une solution pouvant être peinte, qui exploite des matériaux couramment utilisés par l’industrie de la peinture et qui offre des performances de refroidissement raisonnablement bonnes. Une limitation potentielle pourrait être son intégration de solvants organiques, mais cela pourrait être résolu à l’avenir ».

Source : Cell Reports Physical Science

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