Une peinture rafraîchissante récupère l’eau présente dans l’air

Marcus Strom

Une découverte faite par des chercheurs universitaires et Dewpoint Innovations pourrait contribuer à refroidir les îlots de chaleur urbains et à compléter l’eau des réservoirs.

Des chercheurs de l’université de Sydney et la start-up Dewpoint Innovations ont mis au point un revêtement polymère nanotechnologique semblable à une peinture qui permet de refroidir passivement les bâtiments et de capter l’eau directement dans l’air, le tout sans consommation d’énergie. Cette invention pourrait contribuer à lutter contre la pénurie mondiale d’eau et à rafraîchir les bâtiments, réduisant ainsi le recours à des systèmes énergivores.

L’équipe de recherche dirigée par la professeure Chiara Neto a créé un revêtement polymère poreux qui réfléchit jusqu’à 97 % de la lumière solaire et diffuse la chaleur dans l’air, maintenant ainsi les surfaces jusqu’à six degrés plus fraîches que l’air ambiant, même en plein soleil. Ce processus crée les conditions idéales pour que la vapeur d’eau atmosphérique se condense en gouttelettes sur la surface plus fraîche, de la même manière que la vapeur se condense sur le miroir de votre salle de bain.

Issue de l’Institut Nano de l’Université de Sydney et de l’École de chimie elle a déclaré que les résultats pourraient avoir des implications de grande envergure. « Cette technologie fait non seulement progresser la science des revêtements de toiture froids, mais ouvre également la voie à des sources d’eau douce durables, peu coûteuses et décentralisées, ce qui est essentiel face au changement climatique et à la pénurie croissante d’eau. »

Au cours de l’étude en plein air de six mois menée sur le toit du Sydney Nanoscience Hub, la rosée pourrait être collectée sur 32% de l’année et pourrait donc fournir un approvisionnement durable et prévisible en eau, même en période sans pluie. Dans des conditions optimales, les revêtements peuvent récolter jusqu’à 390 mL d’eau par mètre carré chaque jour – suffisamment pour une surface de 12 mètres carrés pour répondre aux besoins quotidiens de boisson d’une personne.

L’étude montre que le refroidissement passif et la capture d’eau atmosphérique peuvent être intégrés dans un matériau de peinture pour une utilisation à grande échelle.

Des zones de collecte plus vastes signifient que la peinture pourrait être polyvalente dans l’industrie : eau pour les animaux, pour l’horticulture de plantes de grande valeur, pour le refroidissement par brumisation ou pour la production d’hydrogène. (Environ neuf litres d’eau par kilogramme d’hydrogène sont nécessaires pour l’électrolyse.)

Refroidir la ville, goutte à goutte

Contrairement aux peintures blanches traditionnelles, les revêtements poreux, composés de polyfluorure de vinylidène-co-hexafluoropropène, ou PVDF-HFP, ne reposent pas sur des pigments réfléchissant les ultraviolets tels que le dioxyde de titane.

« Notre conception offre une réflectivité élevée grâce à sa structure poreuse interne, garantissant une durabilité sans les inconvénients environnementaux des revêtements à base de pigments », a commenté le Dr Ming Chiu, auteur principal de l’étude et chef de la technologie de Dewpoint Innovations. « En supprimant les matériaux absorbant les UV, nous dépassons la limite traditionnelle en matière de réflectivité solaire tout en évitant l’éblouissement grâce à la réflexion diffuse. Cet équilibre entre performance et confort visuel facilite l’intégration et rend le produit plus attrayant pour les applications concrètes. »

Au cours des six mois d’essais en extérieur, l’équipe a enregistré toutes les minutes les données relatives au refroidissement et à la collecte d’eau, confirmant ainsi la robustesse des performances sans dégradation sous le soleil intense de l’Australie. Des technologies similaires se sont avérées se détériorer rapidement.

Au-delà de la collecte d’eau, ces revêtements pourraient contribuer à réduire les effets des îlots de chaleur urbains, à diminuer les besoins énergétiques pour la climatisation et à fournir des sources d’eau résistantes au climat dans les régions confrontées à une chaleur et à un stress hydrique croissants.

La professeure Neto, également membre de l’Institut Net Zero de l’Université de Sydney, a indiqué que la recherche remet également en question l’hypothèse selon laquelle la collection de rosée ne fonctionne que dans les climats humides. « Bien que les conditions humides soient idéales, la rosée peut se former même dans les régions arides et semi-arides où l’humidité nocturne augmente. Il ne s’agit pas de remplacer les précipitations, mais de les compléter, en fournissant de l’eau là où et quand les autres sources deviennent limitées. »

Du laboratoire au rooftop

Pour transposer cette découverte du laboratoire aux toits, Dewpoint Innovations développe actuellement une peinture à base d’eau qui peut être appliquée à l’aide de rouleaux ou de pulvérisateurs ordinaires.

« Chez Dewpoint, nous sommes fiers de nous associer à l’université de Sydney pour donner vie à cette avancée majeure dans le domaine de la collecte passive de l’eau atmosphérique grâce à des revêtements avancés à base de peinture », a ajouté Perzaan Mehta, PDG de Dewpoint Innovations. « Il s’agit d’une solution évolutive et sans énergie qui transforme les toits et les infrastructures isolées en sources fiables d’eau propre, contribuant ainsi à relever un défi urgent de notre époque. »

Avec plus de deux millions de foyers australiens qui collectent déjà l’eau de pluie, le professeur Neto a déclaré que les toits collecteurs de rosée pourraient compléter les systèmes existants. « Imaginez des toits qui non seulement restent plus frais, mais produisent également leur propre eau douce : c’est la promesse de cette technologie », a-t-elle conclu.

L’innovation du groupe Neto a été concédée sous licence par l’université de Sydney en 2022 à la start-up Dewpoint Innovations. Sa commercialisation représente une étape importante vers des solutions évolutives et respectueuses de l’environnement pour la collecte d’eau et le refroidissement passif, avec des applications potentielles dans l’environnement bâti, l’agriculture, les communautés isolées et les infrastructures urbaines.

Chiu, M. et al «Revêtements de peinture refroidis passivement pour la capture d’eau atmosphérique». (Matériaux Fonctionnels Avancés 2025) – DOI: 10.1002/adfm.202519108

Source : Sydney U.