Un revêtement de fenêtre peut contribuer à réduire les factures d’électricité et les émissions de carbone
Grâce à l’intelligence artificielle et à l’informatique quantique.
Le revêtement transparent d’une vitre sur le côté gauche. ACS Energy Letters
Une collaboration de chercheurs travaillant de part et d’autre des mers a permis de mettre au point un revêtement de fenêtre transparent capable de refroidir les bâtiments sans dépenser d’énergie, selon un communiqué de presse. Ce revêtement sera utile à l’heure où le monde tente de faire face à la hausse des températures mondiales et de réduire les émissions de carbone.
Même si les climatologues se concentrent actuellement sur les transports, les usines et les activités de construction, le principal responsable des émissions mondiales, le refroidissement des bâtiments, représente également une part importante de la consommation énergétique mondiale.
Pas moins de 15 % de l’énergie produite sert à rendre les habitations et les bureaux confortables pendant l’été. Les combustibles fossiles étant les principales sources d’énergie dans le monde, la réduction de la consommation d’énergie serait également un moyen efficace de réduire les émissions.
Un revêtement de fenêtre qui aide à rafraîchir la pièce
La lumière reçue du soleil comprend trois types de longueurs d’onde. Celles du spectre visible, que nos yeux utilisent pour voir les objets qui nous entourent, ainsi que celles de l’ultraviolet et de l’infrarouge, qui sont invisibles pour l’œil humain.
La longueur d’onde infrarouge de la lumière est bien connue pour transporter de la chaleur avec elle, tandis que la longueur d’onde ultraviolette peut être absorbée par les objets, ce qui les réchauffe. Comme ces longueurs d’onde traversent une vitre ordinaire installée dans les pièces, elles augmentent la température de la pièce. Un revêtement de fenêtre capable de bloquer ces longueurs d’onde pourrait contribuer efficacement à refroidir la pièce.
Des équipes de recherche dirigées par Eungkyu Lee, de l’université Kyung Hee en Corée du Sud, et Tengfei Luo, de l’université de Notre Dame aux États-Unis, ont collaboré pour mettre au point un revêtement de fenêtre suffisamment transparent pour laisser entrer la lumière visible sans interférer avec la vue, tout en réfléchissant les autres longueurs d’onde. La communauté scientifique appelle généralement ce type de revêtement un refroidisseur radiatif transparent (TRC).
Intelligence artificielle pour calculer les ingrédients
Au lieu de réinventer la roue et de chercher un nouveau matériau qui pourrait aider à réduire radicalement les températures, l’équipe de recherche s’est tournée vers des matériaux couramment disponibles qui pourraient être utilisés pour fabriquer le TRC.
Grâce à l’apprentissage automatique et à l’informatique quantique, ils ont optimisé le type, l’ordre et la combinaison des couches de matériaux courants tels que le dioxyde de silicium, le nitrure de silicium et l’oxyde d’aluminium à placer sur la base en verre pour obtenir l’effet souhaité.
Des méthodes de calcul avancées ont permis à l’équipe de tester très rapidement toutes les combinaisons possibles et, en ajoutant un film de polydiméthylsiloxane sur le revêtement, l’équipe a pu produire un nouveau modèle qui surpasse largement les modèles TRC classiques, indique le communiqué de presse.
Le nouveau design TRC, lorsqu’il est appliqué sur des fenêtres conventionnelles, pourrait contribuer à réduire de 31 % la consommation d’énergie nécessaire à la climatisation dans les villes chaudes. En outre, le revêtement pourrait également être appliqué sur les voitures et les camions qui dépensent également de l’énergie pour refroidir leur environnement intérieur.
Les résultats de cette recherche ont été publiés aujourd’hui dans la revue ACS Energy Letters.
Lire aussi : Une nouvelle peinture « super-blanche » peut refroidir les bâtiments et les voitures
Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
