Xiulin Ruan (à gauche) et Joseph People (à droite) testent des échantillons de la nouvelle peinture qui refroidit
Les chercheurs de l’université de Purdue ont mis au point une nouvelle peinture blanche qui peut réfléchir plus de 95 % de la lumière du soleil, ce qui peut refroidir la surface à un niveau encore plus bas que la température ambiante. Appliquée sur un bâtiment, la nouvelle peinture pourrait contribuer à réduire les coûts de refroidissement et la consommation d’énergie.
C’est un fait fondamental de la physique que les surfaces et les objets blancs réfléchissent plus de lumière, et restent donc plus frais. Après tout, la climatisation est l’une des plus grandes consommatrices d’énergie pendant les mois d’été et des études suggèrent que peindre les bâtiments en blanc peut rafraîchir des villes entières.
De nombreuses peintures de refroidissement radiatif ont été mises au point au fil des ans, reflétant la lumière du soleil à l’aide de verre, de téflon ou, le plus souvent, de dioxyde de titane. Mais elles ont toutes leurs inconvénients.
Pour cette nouvelle étude, les chercheurs de Purdue ont mis au point une nouvelle recette. Au lieu du dioxyde de titane, ils ont utilisé des charges de carbonate de calcium, qui sont beaucoup plus abondantes, moins chères et absorbent moins les rayons ultraviolets, ce qui leur permet de rester plus frais. La peinture contient également une concentration de particules de 60 % et utilise une variété de tailles de particules, ce qui lui permet de disperser davantage la lumière du soleil.
Au total, la nouvelle peinture à refroidissement radiatif peut réfléchir 95,5 % de la lumière qui la frappe. C’est mieux que la plupart des autres peintures en cours de développement, qui atteignent entre 80 et 90 %, bien qu’elles ne battent pas le record du revêtement en téflon, qui réfléchit 98 % de la lumière.
Une image infrarouge comparant la température de la nouvelle peinture à refroidissement radiatif (à gauche) et un échantillon de peinture commerciale (à droite)
L’équipe a testé le nouveau revêtement à l’extérieur pendant deux jours, et a montré que sous le soleil direct, il restait 1,7 °C plus frais que la température ambiante, affichant une puissance de refroidissement de 37 W/m2. La nuit, la peinture est tombée à 10 °C en dessous de la température ambiante.
Dans une autre série de tests, les chercheurs ont peint certaines parties d’un motif avec la nouvelle peinture, et d’autres avec une peinture blanche régulière de la même épaisseur. À l’aide d’une caméra infrarouge, ils ont pu voir clairement le motif, grâce à la différence de température entre les deux matériaux.
Selon l’équipe, la nouvelle peinture pourrait non seulement aider à refroidir les bâtiments, mais aussi empêcher les systèmes électriques extérieurs de surchauffer. Mais pour s’assurer qu’elle est commercialement viable, les chercheurs prévoient ensuite d’étudier sa résistance aux intempéries.
« Notre peinture est compatible avec le processus de fabrication de la peinture commerciale, et le coût peut être comparable, voire inférieur », explique Xiulin Ruan, un des auteurs de l’étude. « L’essentiel est de garantir la fiabilité de la peinture afin qu’elle soit viable à long terme dans les applications extérieures ».
https://www.cell.com/cell-reports-physical-science/fulltext/S2666-3864(20)30236-8
