Un matériau de construction associant noix de coco, citrons et bois modifié pourrait un jour suffire à chauffer et à rafraîchir votre maison. Ces trois sources renouvelables constituent les éléments clés d’une batterie thermique en bois composite, mise au point par des chercheurs de l’Institut royal de technologie KTH de Stockholm.
Les chercheurs ont fait état de ce développement dans la revue scientifique Small. Peter Olsén, chercheur au département des biocomposites de KTH, explique que le matériau est capable de stocker à la fois la chaleur et le froid. S’il est utilisé dans la construction de logements, les chercheurs affirment que 100 kilos de ce matériau peuvent permettre d’économiser environ 2,5 kWh par jour en chauffage ou en climatisation, pour une température ambiante de 24°C.
Céline Montanari, chercheuse à la KTH, explique qu’outre la lumière du soleil, n’importe quelle source de chaleur peut charger la batterie. “L’essentiel est que la température fluctue autour de la température de transition, 24 °C, qui peut bien sûr être adaptée en fonction de l’application et de l’emplacement“, précise-t-elle.
Le processus commence par l’élimination de la lignine du bois, ce qui crée des pores ouverts dans les parois des cellules du bois et enlève la couleur. Ensuite, la structure du bois est remplie d’une molécule à base d’agrumes, l’acrylate de limonène, et d’une molécule à base de noix de coco. L’acrylate de limonène se transforme en un polymère biologique lorsqu’il est chauffé, ce qui rétablit la solidité du bois et permet à la lumière de pénétrer. Les molécules de noix de coco sont alors piégées dans le matériau, ce qui permet de stocker et de libérer de l’énergie.
“L’élégance réside dans le fait que les molécules de noix de coco peuvent passer d’un solide à un liquide qui absorbe de l’énergie, ou d’un liquide à un solide qui libère de l’énergie, de la même manière que l’eau gèle et fond“, explique M. Montanari. Mais dans le bois transparent, cette transition se produit à une température plus confortable de 24 °C
“Grâce à cette transition, nous pouvons chauffer ou refroidir notre environnement, selon les besoins“, explique M. Olsén.
Selon M. Olsén, les utilisations potentielles comprennent les matériaux de construction extérieurs et intérieurs pour la transparence et les économies d’énergie – à l’extérieur comme à l’intérieur. La première application du produit serait pour les espaces intérieurs afin de réguler les températures autour de 24°C pour refroidir et chauffer. Des études plus approfondies sont nécessaires pour le développer en vue d’une utilisation à l’extérieur.
Et ce n’est pas seulement pour les maisons ou les bâtiments. “Pourquoi ne pas en faire un matériau d’avenir pour les serres ? “Lorsque le soleil brille, le bois devient transparent et stocke plus d’énergie, tandis que la nuit, il devient nuageux et libère la chaleur emmagasinée pendant la journée. Cela permettrait de réduire la consommation d’énergie pour le chauffage tout en améliorant la croissance“.
Crédit image / David Callahan
Légende : Peter Olsén et Céline Montanari, chercheurs au département des biocomposites de l’Institut royal de technologie KTH de Stockholm, ont mis au point un bois composite qui utilise des composants de citron et de noix de coco pour chauffer et refroidir les habitations.
[ Rédaction ]
Lien principal : onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202301262
