Dans un monde où les températures augmentent constamment, une équipe de chercheurs américains propose une solution innovante : un verre ‘rafraîchissant’ qui est en mesure de réduire la chaleur à l’intérieur des bâtiments sans électricité, en exploitant les profondeurs froides de l’espace.
La nouvelle technologie, un revêtement de verre microporeux décrit dans un article publié dans la revue Science, peut abaisser la température du matériau sous-jacent de 3,5° C à midi. Elle a le potentiel de réduire les émissions de carbone annuelles d’un immeuble de taille moyenne de 10%, selon l’équipe de recherche dirigée par le professeur émérite Liangbing Hu du département des sciences et de l’ingénierie des matériaux.
Le revêtement fonctionne de deux manières : premièrement, il réfléchit jusqu’à 99% du rayonnement solaire pour empêcher les bâtiments d’absorber la chaleur. Plus intéressant encore, il émet de la chaleur sous forme de rayonnement infrarouge à longue onde dans l’univers glacé, où la température est généralement d’environ -270° C, soit à quelques degrés au-dessus du zéro absolu.
Le refroidissement radiatif : une solution pour l’avenir
Dans un phénomène connu sous le nom de « refroidissement radiatif », l’espace agit efficacement comme un dissipateur thermique pour les bâtiments. Ils profitent du nouveau design du verre rafraîchissant ainsi que de la soi-disant fenêtre de transparence atmosphérique – une partie du spectre électromagnétique qui traverse l’atmosphère sans augmenter sa température – pour décharger de grandes quantités de chaleur dans le ciel froid infini au-delà.
« C’est une technologie qui change la donne et qui simplifie la façon dont nous gardons les bâtiments frais et économes en énergie », a indiqué le chercheur assistant Xinpeng Zhao, premier auteur de l’étude. « Cela pourrait changer notre façon de vivre et nous aider à prendre mieux soin de notre maison et de notre planète. »
Un verre résistant et adaptable
Contrairement aux tentatives précédentes de revêtements rafraîchissants, le nouveau verre développé par l’UMD est stable sur le plan environnemental – capable de résister à l’exposition à l’eau, aux radiations ultraviolettes, à la saleté et même aux flammes, supportant des températures allant jusqu’à 1 000° Celsius.
Le verre peut être appliqué à une variété de surfaces comme la tuile, la brique et le métal, rendant la technologie hautement évolutive et adoptable pour une utilisation large.
En synthèse
Le développement du verre rafraîchissant s’aligne avec les efforts mondiaux pour réduire la consommation d’énergie et lutter contre le changement climatique. « Ce ‘verre rafraîchissant’ est plus qu’un nouveau matériau – c’est une partie clé de la solution au changement climatique », a déclaré Hu. « En réduisant l’utilisation de la climatisation, nous faisons de grands pas vers l’utilisation de moins d’énergie et la réduction de notre empreinte carbone. Cela montre comment la nouvelle technologie peut nous aider à construire un monde plus frais et plus vert. »
L’équipe se concentre maintenant sur des tests supplémentaires et des applications pratiques de leur verre rafraîchissant. Ils sont optimistes quant à ses perspectives de commercialisation et ont créé la startup CeraCool pour l’augmenter et la commercialiser.
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Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que le « verre rafraîchissant » développé par l’Université du Maryland ?
C’est un revêtement de verre microporeux qui peut réduire la température du matériau sous-jacent de 3,5 degrés Celsius à midi sans électricité, en exploitant les profondeurs froides de l’espace.
Comment fonctionne ce verre rafraîchissant ?
Il réfléchit jusqu’à 99% du rayonnement solaire pour empêcher les bâtiments d’absorber la chaleur et émet de la chaleur sous forme de rayonnement infrarouge à longue onde dans l’univers glacé.
Quel est l’impact de cette technologie sur les émissions de carbone ?
Elle a le potentiel de réduire les émissions de carbone annuelles d’un immeuble de taille moyenne de 10%.
Quelle est la résistance de ce verre ?
Il est capable de résister à l’exposition à l’eau, aux radiations ultraviolettes, à la saleté et même aux flammes, supportant des températures allant jusqu’à 1 000 degrés Celsius.
Quelles sont les perspectives de commercialisation de ce verre rafraîchissant ?
L’équipe de recherche est optimiste et a créé la startup CeraCool pour augmenter et commercialiser ce verre.
Principaux enseignements
| Enseignements |
|---|
| Le verre rafraîchissant peut réduire la température du matériau sous-jacent de 3,5 degrés Celsius à midi. |
| Il réfléchit jusqu’à 99% du rayonnement solaire pour empêcher les bâtiments d’absorber la chaleur. |
| Il a le potentiel de réduire les émissions de carbone annuelles d’un immeuble de taille moyenne de 10%. |
| Il est capable de résister à l’exposition à l’eau, aux radiations ultraviolettes, à la saleté et même aux flammes, supportant des températures allant jusqu’à 1 000 degrés Celsius. |
| L’équipe de recherche est optimiste quant à ses perspectives de commercialisation et a créé la startup CeraCool pour l’augmenter et la commercialiser. |
Références
Article « A solution-processed radiative cooling glass » publié dans la revue Science par l’équipe de recherche dirigée par le professeur émérite Liangbing Hu du département des sciences et de l’ingénierie des matériaux de l’Université du Maryland. Crédit : A. James Clark School of Engineering
Étude dans Science, DOI: https://www.science.org/doi/10.1126/science.adi2224
