Les fenêtres électrochromes dynamiques représentent la dernière innovation dans le domaine de l’efficacité énergétique des bâtiments et des véhicules. Un partenariat stratégique entre deux acteurs clés de l’industrie vient d’être annoncé, visant à développer une nouvelle technologie pour simplifier la fabrication et réduire les coûts de production de ces vitres intelligentes. Cette collaboration pourrait avoir un impact sur l’adoption à grande échelle de cette technologie et sur la réduction de l’empreinte carbone dans divers secteurs.
Un partenariat innovant pour des fenêtres intelligentes
Mativ, fabricant mondial renommé de films polymères sous la marque Argotec, et Miru, entreprise leader dans le développement de technologies pour fenêtres intelligentes, ont conclu un accord de développement conjoint. L’objectif de cette collaboration est de commercialiser une nouvelle couche intermédiaire de stratification destinée aux fenêtres électrochromes dynamiques, communément appelées «eWindows».
Ce partenariat vise à combiner les expertises des deux entreprises pour simplifier le processus de fabrication et réduire les coûts de production des eWindows. Les bénéficiaires directs de cette innovation seront les fabricants de verre et les constructeurs automobiles du monde entier.
À propos de cette collaboration, Curtis Berlinguette, PDG de Miru, a indiqué : «Le partenariat avec Mativ, une entreprise qui partage notre engagement en faveur de l’innovation, de la qualité et de la durabilité, constitue un grand pas en avant pour l’industrie du verre. Ensemble, nous mettrons à profit notre expertise et nos ressources pour développer une technologie eWindow qui offrira des avancées en matière d’efficacité énergétique et de confort pour les secteurs des transports et du bâtiment.»
Les avantages des extrusions intercouche TPU
La technologie développée par Mativ, basée sur les extrusions intercouche Argotec TPU, joue un rôle central dans cette collaboration. Julie Schertell, présidente et PDG de Mativ, a souligné : «Grâce aux extrusions intercouche Argotec TPU, une innovation née de l’expertise de Mativ en matière de matériaux, cette collaboration accélérera l’adoption mondiale de la technologie eWindow dynamique. En utilisant la solution Argotec de Mativ, les fabricants du monde entier peuvent réduire leur consommation d’énergie et leur empreinte carbone, ce qui a un impact significatif sur l’environnement.»
L’intercouche de stratification Argotec est un film de polyuréthane thermoplastique (TPU) polyvalent et durable. Ce matériau se distingue par son excellence en termes de durabilité, de flexibilité, de résistance chimique et de clarté. Argotec est reconnu comme le leader mondial dans l’extrusion de films intercouches optiques et de bordure pour diverses applications de laminage et de vitrage de verre.
Applications et bénéfices des eWindows
Dans l’industrie automobile, la technologie de vitres intelligentes avec des commandes de teinte à la demande apporte des améliorations significatives en termes de gestion du climat des véhicules et de confort du conducteur. La technologie eWindow de Miru se distingue comme la seule offre répondant aux exigences croissantes des consommateurs et de la réglementation en matière de verre incurvé, de couleur neutre, à faible teinte et éco-efficiente.
L’ajustement dynamique des niveaux de teinte permet d’améliorer les performances de l’énergie solaire, réduisant ainsi le besoin de climatisation et de chauffage dans les véhicules. Cette caractéristique contribue également à étendre considérablement l’autonomie des véhicules électriques.
Dans les secteurs résidentiel et commercial, l’utilisation des eWindows entraîne une augmentation sensible de l’efficacité énergétique globale des bâtiments. Comparées aux fenêtres conventionnelles équipées de revêtements à faible émissivité, les eWindows peuvent réduire la consommation d’énergie de 20 à 40%, selon la géographie et le climat.
La science derrière le verre intelligent
« Le verre intelligent, parfois appelé verre commutable ou dynamique, est une vaste catégorie qui englobe plusieurs types de technologies pour les applications dans le domaine du bâtiment et de la construction ainsi que dans celui des transports. Essentiellement, le verre qui réagit à des stimuli externes en changeant de couleur, de teinte ou d’opacité peut être considéré comme du verre intelligent« , explique Tom Niziolek, la personne en charge des solutions optiques et industrielles chez Argotec
« Prenons l’exemple des verres de transition : lorsque le porteur s’expose au soleil, les verres s’assombrissent automatiquement. Le verre intelligent va encore plus loin en utilisant l’électricité pour créer des propriétés uniques au sein des couches de verre« .
Le verre intelligent est créé par un processus connu sous le nom de laminage du verre, où les feuilles de verre sont collées ensemble avec des films intercalaires créés à partir de polyuréthane thermoplastique (TPU) ou de polymères d’éthylène-acétate de vinyle (EVA). Les feuilles de verre et le film intercalaire sont améliorés par la technologie du verre intelligent qui permet à ses propriétés de transmission de la lumière de passer de la transparence à l’opacité sous l’effet d’une tension électrique.
Selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE), la climatisation des maisons et des bâtiments représente près de 40 % de la consommation totale d’électricité dans le monde et elle prévoit que la demande d’énergie pour la climatisation des bâtiments triplera d’ici 2050.
« Dans nos maisons, lorsque le soleil brûle, nous pouvons facilement ajuster les rideaux ou les stores pour bloquer le soleil et minimiser l’apport de chaleur« , explique Tom. « Mais dans un immeuble de bureaux, ou disons un centre commercial avec des puits de lumière, la réduction du gain de chaleur est une entreprise plus compliquée. L’installation d’une technologie de verre intelligent qui réagit de manière autonome à la lumière du soleil peut contribuer à réduire le gain de chaleur, ce qui se traduit par une baisse de la demande d’énergie pour les besoins de refroidissement. »
L’impact du verre intelligent sur la vie quotidienne
Fenêtres productrices d’électricité
Réduire la consommation d’énergie est une bonne chose. Mais imaginez que chaque baie vitrée d’un immeuble de bureaux puisse se doubler d’une fenêtre solaire productrice d’énergie.
« Argotec travaille actuellement en partenariat avec une société appelée UbiQD pour développer des fenêtres solaires superintelligentes qui pourraient transformer ce concept en réalité. L’utilisation par UbiQD de la technologie des points quantiques, récompensée par un prix Nobel, permet à la lumière de se réfracter à l’intérieur du verre et d’atteindre les cellules solaires intégrées dans les bords du matériau. « Grâce à nos connaissances approfondies et à notre expérience des films intercalaires, ce partenariat étend nos contributions techniques aux environnements bâtis, permettant aux propriétaires et aux promoteurs immobiliers de tendre vers la neutralité carbone et au-delà« , poursuit M. Tom.
Les transports du futur
Les véhicules modernes utilisent de plus en plus de verre. Prenons par exemple l’évolution des toits ouvrants des voitures. « Dans un nombre croissant de véhicules, le toit ouvrant s’étend désormais du pare-brise à la lunette arrière« , explique à nouveau Tom. Les passagers des sièges avant et arrière bénéficient ainsi d’une vue panoramique époustouflante. Il offre également au soleil une plus grande surface pour chauffer l’intérieur de la voiture. Traditionnellement, les véhicules utilisent un store en tissu pour bloquer le soleil. Mais cette solution bloque également les vues panoramiques.
« Grâce à la technologie du verre intelligent, nous pouvons mieux contrôler la quantité de lumière solaire et de chaleur qui affecte notre environnement, tout en étant capable de voir à travers le verre sans ajouter de poids supplémentaire au véhicule. Cela pourrait changer la donne non seulement pour les voitures, mais aussi pour les fenêtres des avions et des trains de voyageurs. »
Intimité à la demande
Si la clarté optique est importante pour les trains, les avions et les automobiles, il existe des cas où le verre transparent n’est pas idéal. « Les hôpitaux sont l’un des cas d’utilisation qui me viennent à l’esprit« , ajoute Tom. D’innombrables études confirment les bienfaits de l’exposition à la lumière du soleil sur la santé et le bien-être. « Si l’on veut concevoir une chambre où le patient bénéficie de la lumière du soleil pour accélérer son rétablissement, mais aussi de l’intimité lors de son traitement, la technologie du verre intelligent est un moyen d’atteindre cet objectif.«
L’avenir du verre intelligent
De l’amélioration de l’autonomie des véhicules électriques à la neutralité carbone des bâtiments commerciaux et résidentiels, les possibilités du verre intelligent sont presque infinies. « Je pense que le verre intelligent aidera les ingénieurs, les concepteurs et les architectes à relever certains des principaux défis de la vie moderne, notamment l’amélioration de l’éclairage naturel, les économies d’énergie et la responsabilité environnementale« , estime Tom.
En tant que composant essentiel du verre intelligent et d’autres applications innovantes, les films Argotec continueront à ouvrir la voie à de nouvelles technologies passionnantes.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que le verre électrochrome dynamique et comment fonctionne-t-il ?
Le verre électrochrome dynamique, également appelé « eWindow », est une technologie de vitrage intelligent capable de modifier ses propriétés optiques en réponse à une stimulation électrique. Ce type de verre peut passer de la transparence à l’opacité, ou ajuster sa teinte, en fonction des besoins. Le fonctionnement repose sur l’utilisation de matériaux électrochromes intégrés entre des couches de verre et des films intercalaires spéciaux. Lorsqu’un courant électrique est appliqué, ces matériaux changent leurs propriétés optiques, permettant ainsi de contrôler la quantité de lumière et de chaleur qui traverse le verre.
Quels sont les principaux avantages des fenêtres électrochromes par rapport aux fenêtres traditionnelles ?
Les principaux avantages des fenêtres électrochromes incluent :
- Une meilleure efficacité énergétique, réduisant la consommation d’énergie pour le chauffage et la climatisation de 20 à 40%.
- Un contrôle dynamique de la luminosité et de la chaleur, améliorant le confort des occupants.
- Une réduction de l’éblouissement sans bloquer la vue extérieure.
- Une amélioration de l’autonomie des véhicules électriques en réduisant la charge sur le système de climatisation.
- La possibilité d’offrir de l’intimité à la demande dans certains environnements comme les hôpitaux.
Quel est le rôle des extrusions intercouche TPU dans la fabrication des fenêtres électrochromes ?
Les extrusions intercouche TPU (polyuréthane thermoplastique), comme celles développées par Mativ sous la marque Argotec, jouent un rôle crucial dans la fabrication des fenêtres électrochromes. Ces films intercalaires servent de liant entre les feuilles de verre et permettent l’intégration des composants électrochromes. Ils offrent une excellente durabilité, flexibilité, résistance chimique et clarté optique. L’utilisation de ces films TPU permet de simplifier le processus de fabrication et de réduire les coûts de production des eWindows, tout en maintenant des performances élevées.
Comment les fenêtres électrochromes contribuent-elles à la réduction de l’empreinte carbone ?
Les fenêtres électrochromes contribuent à la réduction de l’empreinte carbone de plusieurs manières :
- En diminuant la consommation d’énergie pour le chauffage et la climatisation des bâtiments et des véhicules.
- En optimisant l’utilisation de la lumière naturelle, réduisant ainsi le besoin d’éclairage artificiel.
- En améliorant l’efficacité énergétique globale des bâtiments et des véhicules.
- En prolongeant l’autonomie des véhicules électriques, ce qui encourage leur adoption et réduit les émissions liées aux transports.
De plus, certaines technologies en développement, comme les fenêtres solaires, pourraient permettre de produire de l’électricité directement à partir des surfaces vitrées, contribuant davantage à la neutralité carbone.
Quelles sont les perspectives d’avenir pour la technologie du verre intelligent ?
Les perspectives d’avenir pour la technologie du verre intelligent sont très prometteuses :
- Développement de fenêtres solaires capables de produire de l’électricité tout en restant transparentes.
- Intégration accrue dans les véhicules autonomes et électriques pour optimiser leur efficacité énergétique.
- Utilisation plus répandue dans les bâtiments intelligents pour une gestion automatisée de l’énergie.
- Applications dans des domaines variés comme la santé (hôpitaux), les transports (avions, trains) et l’architecture durable.
- Amélioration continue des performances, de la durabilité et de la rentabilité grâce à des partenariats innovants entre entreprises technologiques.
Ces avancées devraient contribuer significativement à relever les défis énergétiques et environnementaux de la vie moderne.
Légende illustration : Salle de conférence en verre intelligent – transparent vs opaque
Source : Mativ / Argotec / Miru Corp