L’une des conséquences les plus globales et les plus inquiétantes de la guerre entre la Russie et l’Ukraine a été la hausse des prix de l’énergie. Cela a un impact direct sur les poches de millions de citoyens, y compris en Espagne, qui voient à quel point les factures de gaz et d’électricité ont explosé depuis le début de l’invasion russe. Pour cela le développement de technologies qui réduisent le besoin de climatisation est de plus en plus urgent des bâtiments, comme la peinture qui isole votre maison jusqu’à 15 degrés, imitant la nature.
En ce sens, outre le refroidissement radiatif passif, qui profite des basses températures de l’espace pour refroidir l’intérieur d’une maison, l’une des découvertes récentes les plus prometteuses concerne les nanotechnologies. Une équipe d’ingénieurs de l’Université de Melbourne (Australie), dirigée par le professeur Mohammad Taha, a mis au point les premières encres à changement de phase au mondequi peut être appliqué à tous les types de matériaux pour obtenir un contrôle climatique passif dans les maisons, les voitures et même le corps lui-même à travers les vêtements.
L’étude, publiée dans la revue Journal de chimie des matériaux A de la Royal Society of Chemistry, explique comment ces encres innovantes, qui s’adapter aux conditions environnementales et aux changements de température pour ajuster la quantité de rayonnement infrarouge qui peut les traverser.
Comment travaillent-ils?
Outre son coût économique élevé, le coût énergétique lié à la climatisation des bâtiments et des véhicules Il contribue de manière décisive à l’aggravation du changement climatique, avec des millions de tonnes de C02 rejetées chaque année par les équipements de climatisation et de chauffage au gaz à travers le monde.
Taha, considéré comme l’un des ingénieurs les plus innovants d’Australie, est clair : « Nous ne devons plus nous concentrer uniquement sur la production d’électricité à partir de ressources renouvelables pour réduire notre impact sur l’environnement », a-t-il déclaré dans des déclarations recueillies en une déclaration de l’Université de Melbourne elle-même. Et en ce sens, les stratégies passives ont la clé.
Encres à changement de phase brevetées de l’Université de Melbourne Mohammed Taha Omicrono
Les progrès qu’il a menés, qui s’appuient sur une nouvelle façon de modifier l’un des principaux composants des matériaux à changement de phase: oxyde de vanadium (VO2). Ces types de matériaux utilisent des activateurs, tels que la température ou l’électricité, pour créer l’énergie nécessaire à la transformation de leur composition.
Le fait est que, jusqu’à l’enquête de cette équipe d’ingénieurs, l’un des obstacles lorsque les matériaux à changement de phase activaient leurs propriétés était la nécessité d’atteindre des températures très élevées (supérieure à 68 Cº), qui ne pouvait être atteinte simplement par une exposition au soleil.
[El prometedor material que convierte en un panel solar ultraeficiente cualquier superficie]
« Nous avons profité de notre connaissance de la façon dont ces matériaux s’assemblent pour tester comment activer la réaction isolant-métal (IMT), dans laquelle le matériau agit essentiellement comme un interrupteur pour bloquer la chaleur au-delà d’une certaine température, proche de la température ambiante (30-40 Cº) », explique Taha, qui évolue facilement entre les départements de Génie électrique et électronique, Chimie et Physique de la Faculté d’ingénierie et d’informatique (FEIT).
Pour mieux le comprendre, le chercheur présente deux exemples très clairs. Afin d’offrir une température adéquate en hiver, ces encres, appliquées sur la façade d’un bâtiment, peuvent laisser passer plus de rayonnement solaire pendant la journée. A la tombée de la nuit et, par conséquent, à une baisse de température, son changement de phase serait activé, pour obtenir une meilleure isolation et maintenir la chaleur à l’intérieur. En été, l’opération serait inverse : les encres pourraient être transformées pour former une barrière capable de bloquer le rayonnement thermique du soleil et de l’environnementsemblables aux fenêtres remplies d’eau innovantes développées par une startup anglaise.
baisse de la consommation
Ainsi, ces encres pourraient être utilisées pour développer différents revêtements et couches de protection, ce qui permettra chauffer et refroidir passivement tous les types de pièces, d’un immeuble de bureaux à une maison unifamiliale ou, appliqué aux tissus et aux vêtements, le corps humain. Quelque chose comme cela réduirait considérablement la consommation d’énergie, car, comme le soutient Taha, « les êtres humains gaspillent inutilement de l’énergie pour créer et maintenir des environnements confortables ».
De plus, ces encres, disponibles en plusieurs couleurs, sont non seulement capables de répondre à leur environnement, mais aussi rendre inutiles les systèmes auxiliaires de contrôle de la températurecomme les thermostats, les capteurs et les régulateurs, qui impliquent une dépense énergétique supplémentaire.
Ingénieur Mohammad Taha Institut des sciences de la défense Omicrono
Pour le moment, ils ne sont qu’une preuve de concept, mais les chercheurs ont montré que les encres à changement de phase peuvent être laminées, pulvérisées ou ajoutées aux peintures et matériaux de construction. En plus d’être incorporé dans les vêtements, régulant la température corporelle dans des environnements extrêmes, il pourrait également être utilisé pour fabriquer des appareils électroniques et portables flexibles. Appliquée aux mobiles ou aux ordinateurs portables, elle aiderait à éliminer le problème d’échauffement dont ils souffrent lorsque leurs performances sont mises à rude épreuve.
La prochaine étape, après les tests effectués en laboratoire, est la production en série de ces encres brevetées par l’Université de Melbourne, ce que Taha considère comme viable à moyen terme. « Notre recherche supprime les restrictions précédentes sur l’application à grande échelle de ces encres à moindre coût. Cela signifie que les structures et les matériaux de construction existants peuvent être modernisés. Dans l’intérêt des fabricants, pourrait arriver sur le marché d’ici 5 à 10 ans« .
Dans tous les cas, le potentiel de ces encres est énorme, car elles permettent d’ajuster facilement les propriétés d’absorption de la chaleur aux besoins de chaque instant et de chaque surface. Un autre type de changement de phase est déjà utilisé pour la fabrication du verre intelligent, mais le fait qu’il s’agisse d’une solution liquide, applicable sur différentes surfaces, permet la création de briques, terrasses et peintures intelligentes. Ainsi, un nouvel avenir de la climatisation passive s’ouvre, applicable non seulement aux bâtiments nouvellement construits, mais également aux bâtiments existants.
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