Un miroir multifonctionnel absorbe la chaleur des bâtiments et la renvoie dans l'espace.
Aux États-Unis, la climatisation représente près de 15 % de la consommation énergétique des bâtiments. Avec l'augmentation des jours de températures records due au réchauffement climatique, la question se pose : comment refroidir efficacement nos habitations et lieux de travail tout en réduisant notre empreinte énergétique ?
Des chercheurs de l'Université de Stanford proposent une solution ingénieuse : un matériau qui absorbe l'excès de chaleur des bâtiments exposés au soleil et la dissipe dans l'espace. Ce principe de refroidissement radiatif, connu depuis les années 1980, repose sur des toits spéciaux qui émettent la chaleur dans des longueurs d'onde traversant l'atmosphère sans obstacle. Jusqu'alors limité à la nuit, il fonctionne désormais en journée grâce à un matériau innovant qui réfléchit la lumière solaire tout en rayonnant la chaleur.
L'équipe de Stanford a développé un miroir ultra-efficace, composé de couches alternées de dioxyde d'hafnium et de dioxyde de silicium sur une base d'argent, titane et silicium. Testé sur le toit de leur laboratoire, il réfléchit 97 % de la lumière du soleil. Les atomes de dioxyde de silicium agissent comme de minuscules antennes : ils captent la chaleur d'un côté du panneau et l'émettent de l'autre dans la fenêtre infrarouge atmosphérique (8-13 nanomètres), où l'atmosphère est transparente. Ainsi, la chaleur s'échappe dans l'espace sans réchauffer l'air ambiant.
Shanhui Fan, ingénieur électricien à Stanford et auteur principal d'un article publié en 2014 dans Nature, envisage des panneaux couvrant entièrement les toits. Cela permettrait de réduire la charge des climatiseurs et les consommations d'énergie. D'autres applications émergent, comme le refroidissement de cellules solaires pour une meilleure efficacité. « Il est fascinant d'imaginer comment, en exploitant cette ressource thermodynamique immense, nous pourrions voir l'univers comme un dissipateur de chaleur naturel », déclare Fan. « Nous commençons à peine à explorer ce potentiel d'énergie renouvelable sous-exploité. »
