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Installer des miroirs sur les toits pour remplacer l’air conditionné ?

Cette idée élaborée par des chercheurs de l’Université de Stanford, en Californie pourrait apporter une solution nouvelle aux besoins de climatisation des bâtiments en remplacement ou en complément des systèmes d’air conditionné des plus énergivores. 

Des chercheurs de l’Université de Stanford ont récemment fait une découverte qui pourrait bien révolutionner le paysage urbain : un miroir installé sur le toit d’un immeuble, et doté de composants particuliers, pourrait stopper la chaleur du soleil avant que celle-ci ne réchauffe les bâtiments. Objectif ? Trouver une alternative aux systèmes d’air conditionné, très utilisés en ville durant les périodes estivales et dans les régions chaudes. Ces systèmes, très énergivores, participent au réchauffement climatique, comme à la pollution urbaine. Aux Etats-Unis, ils représentent 15% de l’énergie consommée par les immeubles. Shanui Fan, chercheur de l’Université de Stanford, explique ainsi : "Si l’on couvre une partie importante d’un toit avec ce miroir, on peut constater la quantité d’énergie qu’il est capable d’économiser en compensant les besoins en air conditionné."

Les scientifiques à l’origine de l’innovation sont partie du constat suivant : la couleur des toits, et les matériaux qui les composent, peuvent influencer grandement la température intérieure des édifices. Une surface de couleur noire par exemple, est en général 60°C plus chaude que l’air ambiant.

Renvoyer les rayons lumineux du soleil

Dès lors, de quoi le nouveau miroir mis au point est-il composé ? Plusieurs matériaux ont été sollicités par l’équipe de Stanford : de l’argent réfléchissant, du dioxyde de silicium, ainsi que du dioxyde d’hafnium. Tous sont répartis en strates distinctes superposées, pour une épaisseur totale de seulement 2 micromètres. Le miroir ainsi constitué réfléchirait 97% de la lumière visible émanant du soleil, et pourrait aussi renvoyer sous forme de lumière infra-rouge, invisible, la chaleur issue des mêmes sources.

En d’autres termes, le miroir agirait en quelque sorte comme un dissipateur thermique. Le dioxyde de silicium, une fois chauffé, renverrait la chaleur sous forme de lumière infra-rouge via des longueurs d’ondes de 10 micromètres. Ces longueurs d’onde, n’étant pas bloquées par l’atmosphère, permettraient ensuite à la chaleur de traverser plus facilement l’atmosphère pour rejoindre l’univers, froid. Les chercheurs de l’Université de Stanford, ont ainsi déclaré dans la revue Nature que "le froid de l’univers peut être utilisé comme ressource thermodynamique renouvelable, même durant les heures les plus chaudes de la journée."

Des tests concluants mais des recherches à approfondir 

Les premiers tests réalisés ont semble-t-il permis de montrer les atouts majeurs que pourrait avoir l’installation de tels miroirs sur les toits des immeubles. Un miroir pourrait permettre à un bâtiment de trois étages d’économiser jusqu’à 100 MWh par an, et maintiendrait sa température 5°C en dessous de la température ambiante. Ceci sans consommation énergétique annexe.

L’innovation des scientifiques de Stanford représente ainsi de réelles perspectives d’amélioration de l’efficacité énergétique des édifices. Mais il convient pour l’instant d’attendre encore un peu avant d’établir des conclusions définitives sur les possibilités de développement d’un tel miroir, à grande échelle.

Les expérimentations actuelles n’ont été effectuées que sur des petites surfaces, et même si les chercheurs disent avoir pensé leur innovation dans le but de recouvrir prochainement des toits entiers, mais il reste encore des expériences à mener avant que ne se réalise la première expérimentation à taille réelle.



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