Une simple couche de peinture sur les toits pourrait devenir une solution de refroidissement pour faire face aux vagues de chaleur et à la pénurie d’eau.
Des chercheurs de l’Université de Sydney en collaboration avec la startup Dewpoint Innovations ont développé un revêtement polymère poreux capable de réfléchir près de 90 % de la lumière solaire. Ainsi, il maintient les surfaces jusqu’à 6 °C plus fraîches même sous une radiation directe.
En plus de refroidir les bâtiments, la basse température de la surface peinte permet au vapeur d’eau de l’air de se condenser, générant des gouttes prêtes à être collectées, comme cela se produit sur les miroirs après une douche chaude ou sur la carrosserie d’une voiture pendant la nuit.
Une avancée scientifique avec un impact environnemental
La professeure Chiara Neto, auteur principal de l’étude publiée dans Advanced Functional Materials, a souligné :
« Cette technologie non seulement fait progresser la science des revêtements de refroidissement pour les toits, mais ouvre également la voie à des sources d’eau douce durables, à faible coût et décentralisées, un besoin critique face au changement climatique et à la pénurie croissante d’eau. »
Le revêtement est basé sur un polymère fluoré PVDF-HFP, capable de réaliser un effet de « refroidissement passif radiatif diurne » (PDRC). Sa haute nanoporosité lui confère une réflectivité de 92 %, empêchant la surface de chauffer sous le soleil.
Comment fonctionne le refroidissement passif
Le polymère ne reflète pas seulement la radiation solaire, mais émet également une radiation thermique dans la fenêtre atmosphérique, une région du spectre infrarouge où l’air est presque transparent. Cela permet à la surface d’être en contact thermique direct avec l’espace extérieur, à –270 °C, réalisant un refroidissement en dessous de la température ambiante.
Dans des conditions optimales, la surface peut rester entre 3 et 6 °C plus fraîche que l’air environnant, suffisant pour condenser la vapeur d’eau et produire une source passive d’eau douce.
Résultats de l’étude
Pendant six mois d’essais au Sydney Nanoscience Hub, le revêtement a démontré sa capacité à garantir un approvisionnement en eau durable même sans pluie.
- Production allant jusqu’à 390 ml d’eau par mètre carré et par jour.
- Sur une surface de 12 m², suffisant pour couvrir les besoins quotidiens d’une personne.
- Réduction de la température des toits de plus de 25 °C par rapport aux surfaces noires et supérieure même aux matériaux conventionnels de couleur claire.
Cet effet contribue à diminuer l’« effet d’îlot de chaleur » urbain, phénomène qui élève les températures dans les villes jusqu’à 10 °C de plus que dans les zones rurales.
Applications potentielles
La peinture réfrigérante pourrait devenir un outil polyvalent :
- Usage agricole : abreuver les animaux et irriguer les cultures.
- Industrie énergétique : production d’hydrogène vert par électrolyse.
- Bâtiment urbain : réduction de la consommation énergétique en climatisation.
Son caractère drop-in permet de l’appliquer directement sur les bâtiments existants sans nécessiter de modifications structurelles.
Du laboratoire au marché
L’étape cruciale sera de transférer l’innovation à la production de masse. Selon Neto, une peinture pour toits froids a déjà été développée avec les mêmes caractéristiques de refroidissement, mais en utilisant des matériaux moins chers et adaptés à la fabrication à grande échelle.
Il s’agit d’une peinture à base d’eau, avec un coût similaire à celui d’autres peintures de haute qualité pour extérieurs. Les prochaines études seront menées dans différents contextes climatiques, y compris les zones méditerranéennes et les régions où la rosée nocturne est fréquente.
La peinture réfrigérante développée en Australie représente une solution innovante et multifonctionnelle face au changement climatique : elle refroidit les bâtiments, réduit la consommation énergétique, atténue l’effet d’îlot de chaleur et génère de l’eau douce de manière passive.
Son potentiel pour s’étendre à des applications urbaines, agricoles et industrielles en fait un exemple de la manière dont la science et l’écoconception peuvent offrir des réponses concrètes aux défis environnementaux du XXIe siècle.
