Le changement climatique exige de nous une réduction systématique de nos émissions de CO2, ce qui requiert une approche multi-facettes. Une de ces solutions réside dans l’amélioration de l’isolation de nos bâtiments.
C’est sur cette voie que s’est engagé le Fraunhofer Institute for Environmental, Safety and Energy Technology UMSICHT, en association avec PROCERAM GmbH & Co. KG. Leur objectif : développer un matériau d’isolation minéral durable et économique plus performant que les options courantes comme le polystyrène.
Trois membres de l’équipe de développement sont récompensés par le Prix Joseph von Fraunhofer 2023 pour cette réalisation exceptionnelle.
L’aérogel : l’isolation de demain
Composés à 99,8 % d’air, les aérogels sont les matériaux d’isolation les plus légers et efficaces au monde. Fabriqués à partir de dioxyde de silicium, une matière première non nocive, ils sont durables et peuvent être produits sans recourir aux produits pétrochimiques.
Cependant, leur coût élevé et leur processus de fabrication complexe et chronophage ont longtemps limité leur utilisation à des applications de niche, telles que les combinaisons spatiales.
Production d’aérogel à grande échelle et à moindre coût
Face à ce défi, PROCERAM GmbH & Co. KG a vu une opportunité d’innovation. En produisant un aérogel abordable et incombustible, ils pourraient révolutionner le secteur de l’isolation. En collaboration avec les experts du Fraunhofer UMSICHT, ils ont élaboré un nouveau processus de fabrication d’aérogel sur une période de six ans.
Ce procédé, exempt de substances chimiques nocives pour l’environnement, a permis de réduire les coûts de production de 70 % et le temps de production de plus de 10 heures à seulement 2,5 heures.
L’équipe de recherche a concentré ses efforts sur le processus de production pour réduire le coût et le temps de production des aérogels. Au lieu d’utiliser des acides, les chercheurs ont introduit le dioxyde de carbone supercritique à chaque étape du processus, éliminant ainsi l’utilisation d’acides. « Nous avons constamment remis en question l’état technologique existant« , explique M. Mölders, membre de l’équipe de recherche.
Vidéo d’explication
Le plâtre minéral : un isolant très performant
L’aérogel est réduit en grains de 2 à 4 millimètres de diamètre et intégré à un plâtre minéral pur. Cette combinaison possède d’excellentes propriétés isolantes et physiques, surpassant les matériaux d’isolation conventionnels comme le polystyrène ou la laine minérale.
« Lorsqu’ils sont intégrés au plâtre, les aérogels peuvent réduire la conductivité thermique de moitié par rapport au polystyrène« , révèle M. Dworatzyk. En outre, ces matériaux peuvent être recyclés, contribuant ainsi à l’économie circulaire.
En synthèse
L’aérogel offre une solution prometteuse pour l’isolation et la protection du climat. Il présente des performances supérieures en termes d’isolation par rapport aux matériaux conventionnels, tout en étant durable et potentiellement plus économique grâce à la nouvelle méthode de fabrication.
Légende illustration principale : Fraunhofer / Piotr Banczerowski – L’aérogel est décomposé en grains de 2 à 4 millimètres et mélangé à du plâtre isolant.
