Bâtiment de demain : Top 3 des systèmes de climatisation innovants

Grâce à la construction de bâtiments toujours plus isolés, on parle souvent de confort d’hiver, alors que les besoins en climatisation mondiaux augmentent, qu’en est-il de celui d’été ? Une problématique qui résonne dans de nombreuses universités et qui fait l’objet de recherches importantes car au-delà de rafraîchir les intérieurs, il s’agit également de respecter au maximum l’environnement, sans engendrer de surcoût d’énergie. Campus TransfoNum a sélectionné 3 innovations dont on devrait entendre parler dans les prochaines années.

1/ La bioclimatisation ‘’Zero Carbon Source’’

La demande de climatisation résidentielle sera multipliée par trois dans le monde d’ici 2050 – par cinq dans le cas des pays en développement. D’ici 2030, plus de la moitié de la population mondiale vivra dans des climats chauds et sera de plus en plus exposée à des conditions caniculaires. À partir de ces prévisions et dans le cadre de la participation au concours international d’innovation ‘’Global Cooling Prize 2021’’, Gree, fabricant de climatiseurs, en collaboration avec l’université de Tsinghua, a développé ‘’Zero Carbon Source’’. Il s’agit d’une technologie de climatisation qui intègre une réfrigération avancée grâce à la compression de vapeur, la technologie photovoltaïque à entraînement direct et le refroidissement/la ventilation par évaporation. La solution de Gree fonctionne de manière automatique et climatiquement intelligente grâce à trois modes : la compression de vapeur, le refroidissement par évaporation et la ventilation. Ils peuvent fonctionner individuellement ou simultanément pour optimiser la climatisation et la déshumidification de la pièce en fonction des conditions météorologiques extérieures. Hybride, cette technologie de climatisation combine ainsi le refroidissement avancé par compression de vapeur, les énergies renouvelables et les sources de refroidissement gratuites. Elle devrait être disponible sur le marché en 2025.

2/ La peinture blanche réfléchissante

Alors que l’Académie des sciences australienne a alerté fin mars dernier sur le fait que la limitation du réchauffement climatique à 1,5°C était « pratiquement impossible » à atteindre, les chercheurs de l’université de Purdue, aux États-Unis, ne se laissent pas abattre. Ils ont développé une peinture extrêmement blanche et réfléchissante capable de refroidir un bâtiment ou une autre surface exposée au soleil de plusieurs degrés car à l’inverse des revêtements blancs, le bitume noir, largement présent dans les villes, retiendrait jusqu’à 95% de la lumière du soleil. Cette peinture, à base de sulfate de baryum aurait la capacité de faire baisser la température de la surface peinte de 4,5°C par rapport à la température ambiante. Exemple pratique : selon ces chercheurs, si on applique cette peinture sur un toit de 93 m², elle pourrait refroidir la surface de 10 kilowatts, et donc obtenir un meilleur résultat qu’avec la majeure partie des climatiseurs. Un brevet a été déposé et la peinture devrait être commercialisée d’ici deux ans.

> Sur ce sujet, lire aussi « Retour d’expérience. Une peinture thermique pour améliorer le confort d’été et réduire les besoins en climatisation »

3/ Des fenêtres climatisantes

Ce n’est pas un scoop, le point faible de bon nombre de bâtiments anciens est la fenêtre. L’hiver, elle laisse passer le froid et les déperditions sont importantes. L’été, elle ne fait pas barrage à la chaleur, surchauffant les pièces. À partir de ce constat, on peut imaginer le potentiel de développer des fenêtres climatisantes et les solutions se bousculent. L’université de Melbourne en Australie, a développé un revêtement transparent ultrafin à base de dioxyde de vanadium pour bloquer naturellement les rayons infrarouges du soleil l’été. Du côté des chercheurs de l’université de Loughborough, au Royaume-Uni, on est monté d’un cran en termes d’innovation en créant une fenêtre double-vitrage remplie d’eau. Cette dernière absorbe la chaleur du soleil avant d’être évacuée par des tuyaux dans le mur et est ensuite remplacée par de l’eau fraîche. Et pour aller plus loin, l’eau chaude est ensuite stockée dans un réservoir dans le bâtiment pour ensuite être redistribuée pour les douches ou les bains par exemple. La solution n’est pas encore commercialisée, contrairement à la fenêtre « climatique » de Technal qui a développé une technologie permettant de climatiser une pièce grâce à un système intégré dans le cadre en aluminium de l’ouverture. Elle peut climatiser sans difficulté, une pièce de 35 m².