Une maison fraîche sans climatisation pourrait bientôt être possible.
Les scientifiques de Singapour ont développé un nouveau type de peinture qui reflète la lumière du soleil et refroidit les surfaces en évaporant lentement l'eau. Contrairement à d'autres peintures de refroidissement disponibles dans le commerce, qui sont conçues pour repousser l'eau pour protéger le matériau sous-jacent, le nouveau fonctionne même dans des endroits chauds et humides, offrant une façon de faible énergie pour rester au frais, les chercheurs rapportent le 5 juin Science.
«La clé est le refroidissement passif», qui ne nécessite aucune entrée d'énergie, explique le scientifique des matériaux Li Hong en d'autres termes, il fonctionne sans utiliser d'électricité ni de systèmes mécaniques. À l'heure actuelle, le refroidissement radiatif est le type de refroidissement passif le plus courant utilisé dans les matériaux, y compris certaines peintures. Il fonctionne en reflétant la lumière du soleil et en rayonnant de la chaleur d'une surface telle que des murs ou des toits, dans le ciel. Mais dans des endroits humides comme Singapour, la vapeur d'eau dans l'air piège la chaleur près de la surface, ce qui l'empêche de s'échapper dans l'atmosphère et maintient les surfaces au chaud.
En réponse, Hong et deux autres scientifiques des matériaux de Nanyang Technological University ont développé une peinture à base de ciment qui combine trois stratégies de refroidissement: le refroidissement radiatif, le refroidissement par évaporation, que notre peau utilise et la réflexion solaire. Dans l'étude, les scientifiques ont peint trois petites maisons: une avec de la peinture blanche ordinaire, une avec une peinture de refroidissement commerciale qui utilise uniquement un refroidissement radiatif et une avec leur nouvelle formule. Après deux ans de soleil et de pluie à Singapour, les deux premières peintures étaient devenues jaunes. Mais «notre peinture était encore blanche», explique le coauteur Jipeng Fei. Contrairement à d'autres couleurs, le blanc aide les matériaux à maintenir leur haute réflectivité et leurs performances de refroidissement.
La structure poreuse de la peinture contient de l'eau et la libère lentement, comme le corps transpire. Il reflète 88 à 92% de la lumière du soleil, même lorsqu'il est mouillé, et émet jusqu'à 95% de la chaleur qu'il absorbe. Les nanoparticules augmentent la réflectivité et la force, aidant la peinture à maintenir sa couleur blanche au fil du temps. Une petite quantité de polymère et de sel aide à conserver l'humidité et à prévenir les fissures. Les tests ont montré que la maison couverte dans la nouvelle peinture a utilisé 30 à 40% d'électricité en moins pour la climatisation que les autres maisons.
À l'échelle mondiale, «environ 60% de l'énergie du bâtiment est utilisée pour le refroidissement de l'espace», explique le coauteur See Wee Koh. Un autre avantage de cette peinture hautement réfléchissante et de rétention d'eau est de réduire l'effet de l'îlot de chaleur urbain qui rend les villes plus chaudes que les zones environnantes. Alors que la climatisation consomme de l'électricité et libère de l'air chaud directement dans l'air environnant, la peinture émet la chaleur comme un rayonnement infrarouge invisible, qui s'échappe dans l'atmosphère plutôt que de réchauffer l'environnement local. «Singapour a UHI très grave, tout comme d'autres régions comme le Moyen-Orient», explique Koh. L'équipe affirme que leur peinture pourrait aider à faciliter ce fardeau de chaleur dans les environnements urbains denses.
