Xiulin Ruan, professeur d’ingénierie mécanique à l’université Purdue, tenant un échantillon de la peinture « la plus blanche au monde » — © Purdue University / Jared Pike

Des chercheurs américains ont mis au point une peinture blanche ultra-réfléchissante. Intégrant des particules de sulfate de baryum, celle-ci reflète la quasi-totalité de la lumière du soleil.

Une blancheur sans égale

Les matériaux utilisés pour recouvrir nos bâtiments peuvent avoir une grande influence sur leur capacité à réfléchir la chaleur du soleil et sur leur efficacité énergétique globale. Afin de maintenir les espaces de vie plus frais et de réduire notre dépendance à l’égard des climatiseurs et autres systèmes de refroidissement énergivores, l’amélioration des peintures blanches afin qu’elles renvoient une plus grande quantité de rayonnement solaire constitue un domaine de plus en plus exploré par les chercheurs.

Dans le cadre de travaux présentés dans la revue ACS Applied Materials & Interfaces, des ingénieurs de l’université Purdue ont créé une peinture blanche reflétant 98,1 % de la lumière solaire (contre 80 à 90 % pour les peintures thermo-réfléchissantes vendues dans le commerce). Selon leurs calculs, celle-ci présente une capacité de refroidissement supérieure à celle des climatiseurs conventionnels.

La nouvelle peinture ultra-blanche doit ses excellentes performances à un savant mélange de particules de sulfate de baryum, composé chimique utilisé dans le papier photographique blanc et les cosmétiques. Si ces particules peuvent rendre la peinture très blanche et très réfléchissante, il existe une limite à ne pas franchir : une concentration trop élevée peut en effet entraîner le décollement ou la fragmentation de la peinture.

Image infrarouge montrant comment un échantillon de la peinture créée par les ingénieurs de Purdue peut refroidir son support en dessous de la température ambiante — © Purdue University / Joseph Peoples

En faisant varier la taille des particules, il est toutefois possible de modifier la capacité de chacune d’entre elles à diffuser la lumière, un éventail plus large de tailles de particules donnant une peinture capable de diffuser une plus grande partie du spectre lumineux provenant du soleil. L’équipe a maintenant identifié le bon dosage pour produire la peinture la plus blanche jamais conçue.

Des résultats impressionnants

Testée en extérieur, la peinture a permis de maintenir les surfaces sur lesquelles elle était appliquée à une température inférieure de 10,5 °C à celle de leur environnement ambiant pendant la nuit, et de 4,5 °C sous un fort ensoleillement de milieu de journée. Les essais réalisés au cœur de l’hiver, avec une température ambiante de 6,1 °C, ont de leur côté montré que le matériau permettait d’abaisser la température de la surface de près de 10 °C.

« Une forte concentration de particules de tailles différentes confère à la peinture la plus large diffusion spectrale, contribuant à sa capacité de réflexion inégalée », souligne Joseph Peoples, co-auteur de l’étude.

« Si vous deviez utiliser cette peinture pour couvrir une surface de toit d’environ 93 mètres carrés, nous estimons que vous pourriez obtenir une capacité de refroidissement équivalente à 10 kilowatts », souligne de son côté Xiulin Ruan, professeur d’ingénierie mécanique à Purdue. « Soit plus que les climatiseurs centraux installés dans la plupart des habitations. »

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