Les revêtements électrochromes peuvent s'avérer cruciaux pour obtenir un CVC efficace

Résoudre la consommation d’énergie CVC

Le CVC, ou Chauffage, Ventilation et Climatisation, est responsable d’une consommation énergétique mondiale majeure, refroidissant les bâtiments en été et les réchauffant en hiver. Selon l'EIA, le CVC représente environ 40 % de la consommation totale d'énergie dans les bâtiments commerciaux et 35 % dans les bâtiments résidentiels.

De nombreux efforts ont été déployés pour améliorer la façon dont nous refroidissons et chauffons les bâtiments. Une méthode clé est notamment l’adoption de pompes à chaleur, qui transfèrent la chaleur à l’intérieur ou à l’extérieur des bâtiments beaucoup plus efficacement que les systèmes conventionnels. Ils sont 2 à 4 fois plus efficaces que les radiateurs de fournaise et peuvent également fonctionner pour le refroidissement.

Vous pouvez en savoir plus sur le thème des pompes à chaleur dans «Pourquoi les pompes à chaleur sont-elles présentées comme une excellente option pour la climatisation domestique ? ».

Les pompes à chaleur pourraient également s’améliorer avec le temps. Pour l’instant, ils reposent majoritairement sur un système utilisant la compression pour déplacer la chaleur. Bientôt, les matériaux électrocaloriques pourraient améliorer encore davantage l'efficacité des pompes à chaleur.

Cependant, une autre façon de réduire la facture d’énergie de refroidissement et de chauffage serait d’améliorer les pertes thermiques en premier lieu. Une maison ou un bureau mal isolé verra son système CVC réchauffer et refroidir l’extérieur inutilement.

Une meilleure isolation est une première étape et fait généralement partie de la conception initiale de la construction ou nécessite une rénovation/reconstruction coûteuse. Cependant, même l’isolation ne peut pas faire grand-chose ; de nouveaux matériaux pourraient aider.

Par exemple, les tuiles adaptatives pourraient basculer entre un état de chauffage et un état de refroidissement, en fonction de la température de la tuile.

Isolation adaptable

L’une des limites de l’utilisation d’isolants ou de matériaux réactifs automatisés comme les tuiles adaptatives est qu’ils peuvent parfois être contre-productifs. Idéalement, nous préférerions disposer de matériaux pouvant être allumés ou éteints à volonté, modulant ainsi la quantité d’énergie entrant ou sortant du bâtiment.

Cela est particulièrement vrai pour le verre utilisé dans les fenêtres. En hiver, nous souhaitons que le plus de lumière et d’énergie possible pénètre dans le bâtiment. Mais en été, nous voulons limiter l’énergie qui réchauffe le bâtiment et oblige la climatisation à travailler deux fois plus fort.

De cette idée est né le concept des films électrochromes, une fine couche de matériau capable d'activer à volonté l'ombrage des fenêtres. Lorsqu'ils sont soumis à un très faible courant électrique, ces films peuvent passer du transparent au coloré et absorber la chaleur des rayonnements infrarouges.

La technologie s'appuie sur Metal-Organic Frameworks (MOF), matériaux à très haute porosité (supérieure à 90 %).

Le problème est que jusqu’à présent, les films MOF typiques souffraient de temps de réponse lents et d’une mauvaise stabilité. Cela les rendait prometteurs en théorie mais peu utiles en pratique.

Cela aurait pu changer grâce à une nouvelle conception MOF inventée par des chercheurs de l’Institut de technologie de Harbin, de l’Université de Quzhou, de l’Université des sciences et technologies électroniques de Chengdu et de l’Université de Yangzhou en Chine.

Stores motorisés

Le film électrochrome développé par les chercheurs fonctionne en intégrant un nouveau type de MOF. Ou, plus précisément, « modifier du SnO2 dopé au F avec de l'acide 4-mercaptobenzoïque et fabriquer des films Ni-IRMOF-74@MBA en utilisant de l'acide 3,3′-dihydroxy-4,4′-biphényldicarboxylique ».

Grâce à la capacité des substances cristallines à former des films minces dont la taille des pores peut être personnalisée en modifiant la longueur du ligand organique qui se lie à l'ion métallique, ces caractéristiques permettent un meilleur flux de courant, un contrôle plus précis des couleurs et une meilleure durabilité.

Le résultat est un film qui peut changer de couleur en vert lorsqu'il est exposé à 0.8 V et en rouge foncé/marron avec 1.6 V.

Source: ACS

Le film se distingue des autres MOF précédents par sa stabilité (rétention de 95.7 % après 4500 2 cycles) et sa réponse rapide inférieure à XNUMX secondes.

On ne sait pas encore exactement dans quelle mesure l’adoption d’un tel système pourrait être généralisée. Mais dans l’ensemble, en raison de la nécessité de décarboner et de réduire la consommation d’énergie, il s’agit d’une flèche de plus dans la démarche de rendre les villes plus vertes.

Entreprises de couches minces

1. Chine Singyes New Materials Holdings Limited (8073.HK)

La société chinoise est entrée dans le domaine des matériaux optiques à couches minces en 2010. Elle produit des systèmes d'affichage commerciaux multimédia et crée des systèmes de projection intelligents à gradation, du verre photoélectrique transparent multimédia, etc.

Ceci comprend parois en verre pouvant être rendues opaques et film intelligent résistant à la chaleur. Cela pourrait donc également être un bon candidat pour le déploiement du verre électrochrome.

Source : China Singyes

La société a publié ses rapports financiers en anglais, ce qui n’est pas toujours garanti pour les entreprises industrielles chinoises plus petites ou de niche.

L'entreprise s'est développée en 2023 dans la production de films automobiles, un secteur en plein essor suite à la croissance de l'industrie automobile chinoise et des exportations automobiles chinoises (principalement de véhicules électriques).

Dans l’ensemble, l’entreprise est innovante et bénéficiera probablement de la performance économique globale de la Chine et de la demande croissante de matériaux plus avancés pour afficher des publicités et offrir de l’intimité dans les espaces intérieurs comme les hôtels et les bureaux.

2. Kewei Films

Kewei, société privée cotée en bourse, est le « plus grand fabricant ITO PET, de films intelligents et de films pour vitrages », avec une capacité de production annuelle de 60 millions de mètres.

Cela en fait le plus grand fabricant de films teintés pour vitres, de films de protection de peinture, de films vinyles pour habillage de voiture et de producteur de films intelligent.

Son poids record films de fenêtre sont déjà utilisés pour réduire les coûts de refroidissement. Il a également produit verre intelligent, avec une opacité activable à volonté.

Source: Kewei

Compte tenu de l'envergure de Kewei, les investisseurs du secteur des films intelligents devraient surveiller l'entreprise, même si elle n'est pas cotée en bourse. Cela est particulièrement vrai si de nouvelles formes de revêtements électrochromes sont créées, susceptibles de développer le marché et de donner un avantage aux grands acteurs établis, leur permettant de tirer parti de leur taille pour réduire leurs coûts de production.