Des chercheurs de l’université de Berkeley ont mis au point un verre électrochimique qui régule automatiquement les flux de lumière et de chaleur : une faible impulsion électrique suffit à bloquer la chaleur du soleil tout en laissant passer la lumière, jusqu’à l’opacité complète.
Alors que les dépenses de chauffage, d’éclairage et de climatisation des bâtiments représentaient près de 40 % de la facture énergétique annuelle aux États-Unis, des chercheurs du Lawrence Berkeley National Laboratory ont mis au point un nouveau matériau filtrant la lumière et régulant la chaleur automatiquement. Cette vitre, qui change d’opacité selon l’intensité de l’énergie reçue, permettrait des économies à grande échelle et renforce la tendance des fenêtres intelligentes, en pleine expansion.
Un matériau composite régulant la lumière et la chaleur
Il existe depuis plusieurs années des vitres capables de changer de teinte pour s’adapter aux variations de la lumière naturelle. Mais ce matériau mis au point à Berkeley permet non seulement d’opacifier automatiquement la vitre, mais aussi de bloquer la chaleur du soleil tout en maintenant un certain niveau de luminosité. Cette vitre électrochimique est constituée d’un alliage de verre à l’oxyde de niobium et de cristaux nanométriques d’oxyde d’indium-étain – un matériau qui reste transparent, déjà utilisé dans les écrans plats et les surfaces tactiles.
La vitre est conductrice d’électricité : en envoyant une faible impulsion, elle laisse uniquement passer la lumière et bloque la chaleur ; en augmentant la puissance, elle peut devenir entièrement opaque. Ce dispositif économe permet une meilleure gestion de la lumière et du chauffage dans les bâtiments.
Vers des bâtiments plus intelligents
Dans un contexte d’optimisation de la facture énergétique mondiale, les fenêtres intelligentes offrent une alternative efficace pour réguler la consommation d’électricité en chauffage et en climatisation. Ce matériau pourrait filtrer jusqu’à 35 % des rayons UV sans réduire la luminosité de la pièce. Les matériaux qui composent cette fenêtre intelligente restent toutefois très coûteux, et le processus de fabrication doit être simplifié pour que le surcoût soit compensé par les économies d’énergie.
Le marché du verre intelligent, à usage industriel ou domestique, ne cesse de croître – le géant mondial du verre Saint-Gobain a d’ailleurs acquis la start-up Sage Electrochromics pour 80 millions d’euros afin de se diversifier dans ce domaine. Au vu du coût encore conséquent des matériaux, cette technologie devrait d’abord séduire les clients commerciaux, avec plus de 25 % d’économies sur le chauffage et le refroidissement grâce à l’assombrissement automatique.
En attendant que ces technologies se démocratisent, des solutions éprouvées existent déjà : protection solaire : quelle solution contre la chaleur ? et quel vitrage choisir : double ou triple ?
Questions fréquentes sur les fenêtres photosensibles
Comment fonctionne une vitre photosensible électrochimique ?
La vitre, constituée de verre à l’oxyde de niobium et de cristaux nanométriques d’oxyde d’indium-étain, est conductrice d’électricité. Une faible impulsion lui fait bloquer la chaleur tout en laissant passer la lumière ; une puissance plus élevée la rend entièrement opaque.
Quelles économies les fenêtres intelligentes permettent-elles ?
Grâce à l’assombrissement automatique, plus de 25 % d’économies sur le chauffage et le refroidissement sont possibles, et le matériau peut filtrer jusqu’à 35 % des rayons UV sans réduire la luminosité de la pièce.
Pourquoi ces vitrages ne sont-ils pas encore répandus dans l’habitat ?
Les matériaux restent très coûteux et le processus de fabrication doit être simplifié pour que le surcoût soit compensé par les économies d’énergie. La technologie séduit donc d’abord les clients commerciaux. Pour l’habitat, le vitrage de contrôle solaire et les protections extérieures restent les solutions éprouvées.
Rédigé par l’équipe Norta – fenêtres de Pologne fabriquées sur mesure, conseil et pose comprise.