Le développement de peintures intelligentes et revêtements refroidissants capables de réduire la température des surfaces sans électricité suscite de grandes attentes dans un contexte de vagues de chaleur de plus en plus intenses et de pression croissante sur les systèmes électriques.
Des entreprises comme SkyCool Systems et des équipes de recherche internationales encouragent l’application de technologies de refroidissement radiatif, une solution passive qui promet de réduire considérablement la demande de climatisation, selon des données diffusées par MIT Technology Review.
Le principe du refroidissement radiatif
Le refroidissement radiatif repose sur la capacité naturelle des objets à dissiper la chaleur accumulée pendant la journée. Qiaoqiang Gan, professeur de science des matériaux à l’Université Roi Abdullah d’Arabie Saoudite, a expliqué que les toits métalliques des voitures se refroidissent la nuit car ils transfèrent la chaleur au ciel, atteignant même des températures inférieures à celle de l’environnement.
Ce processus, connu depuis des siècles dans les cultures de l’Iran, du nord de l’Afrique et de l’Inde, a été utilisé pour fabriquer de la glace ou concevoir des toits réfléchissants qui réduisaient la chaleur dans les habitations. « Le refroidissement radiatif est universel ; il existe dans notre vie quotidienne », a souligné Gan.
Le principe consiste à réfléchir la majeure partie de la radiation solaire et à permettre à la chaleur restante de s’échapper sous forme de radiation infrarouge à travers la fenêtre atmosphérique, une gamme de longueurs d’onde qui n’est pas absorbée par l’atmosphère et permet de dissiper la chaleur directement vers l’espace.
Des films photoniques aux revêtements accessibles
Les premières expériences en 2014 ont utilisé des films photoniques avancés pour maximiser la dissipation de la chaleur. Aujourd’hui, le secteur privilégie des matériaux plus simples et robustes : toits en céramique, polymères réfléchissants et films à base de nanomatériaux.
Des startups comme SkyCool Systems, Planck Energies, Spacecool et i2Cool rivalisent dans la commercialisation de revêtements qui reflètent au moins 94% de la radiation solaire, dépassant 97% dans les climats tropicaux humides.
SkyCool Systems a expliqué que son film, appliqué sur des panneaux et des toits, empêche le réchauffement sous le soleil et émet de la chaleur infrarouge vers le ciel, maintenant le refroidissement tout au long de l’année, jour et nuit.
Applications dans les bâtiments et les textiles
La mise en œuvre de ces revêtements va au-delà des toits réfléchissants conventionnels. Ils ont été installés dans des supermarchés de Californie et dans des pavillons comme celui de l’Expo 2025 du Japon.
Le concept s’étend également aux textiles réfléchissants pour protéger les personnes exposées à une chaleur extrême. Gan a indiqué que des expérimentations sont déjà en cours avec des t-shirts et des vêtements de sport pour obtenir un refroidissement passif personnel.
Impact énergétique et climatique
Les données montrent que l’utilisation de ces peintures intelligentes peut maintenir les environnements intérieurs jusqu’à 5 °C en dessous de la température ambiante sans climatisation.
- En complément des systèmes existants, elles améliorent l’efficacité énergétique de 10% à 40%.
- En remplacement de la climatisation, elles réduisent la consommation énergétique jusqu’à 80% ou 90%.
- Les images thermiques montrent que les zones traitées atteignent des températures jusqu’à 35 °C plus basses que les zones non recouvertes.
Limitations et défis environnementaux
La performance dépend de facteurs externes tels que les nuages, la poussière ou la pollution, qui affectent la réflexion solaire et le transfert de chaleur. De plus, de nombreux revêtements perdent leur capacité réfléchissante après des années d’exposition.
Un défi supplémentaire est l’utilisation de fluoropolymères comme le Téflon : résistants et peu coûteux, mais considérés comme des « produits chimiques éternels » en raison de leur difficile dégradation environnementale. Le défi est de maintenir les propriétés techniques sans recourir à ces matériaux.
Les experts s’accordent à dire que le refroidissement radiatif ne sera pas une solution unique face au changement climatique ni ne remplacera totalement la climatisation. Cependant, sa scalabilité et son faible coût en font un outil clé pour adapter les bâtiments et les vêtements à l’augmentation des températures et à la crise énergétique mondiale.
