Un projet de l'UE ouvre une fenêtre sur des innovations en matière d'économie d'énergie pour les immeubles
Ces innovations ont été réalisées dans le cadre du projet MEM4WIN (Ultra-thin glass membranes for advanced, adjustable and affordable quadruple glazing windows for zero-energy buildings), financé par l'UE. Ses chercheurs ont notablement progressé dans de nouvelles techniques de fenêtres évoluées, qui aideront les architectes à concevoir des immeubles à zéro énergie nette. En effet, de tels immeubles produisent autant d'énergie renouvelable qu'ils n'en consomment. «Les fenêtres peuvent contrôler et récupérer de l'énergie, et avoir un grand impact industriel, pour autant qu'elles soient abordables», déclare le coordinateur du projet MEM4WIN, M. Andreas Mader, de la société Lisec en Autriche. «Les innovations auxquelles travaille le projet peuvent servir pour des immeubles résidentiels ou de bureaux, sous tous les climats, et pour des constructions nouvelles comme pour la rénovation d'immeubles anciens.» Lancé en octobre 2012, le projet a mis au point une nouvelle structure isolante à quadruple vitrage sans cadre, faite de membranes de verre ultra mince et qui peut être appliquée sur les façades. «Les membranes de verre très fin (moins de 0,9 mm) de cette nouvelle fenêtre sans cadre réduisent le poids de 50 %», explique M. Mader. «Notre projet a soulevé beaucoup d'intérêt commercial, et le quadruple vitrage a un grand potentiel. Nous présenterons le produit lors de l'exposition Frontale 2016, à Nuremberg en Allemagne.» Les chercheurs ont aussi mis au point des cellules photovoltaïques organiques imprimées par jet d'encre, et des panneaux solaires thermiques intégrés, assurant la collecte d'énergie pour l'eau chaude et la génération d'électricité. Le fait de remplacer par du graphène des matériaux coûteux comme l'oxyde de titane-indium, et d'utiliser des techniques économiques comme une impression de type jet d'encre, devrait réduire d'environ 20 % les coûts de fabrication. «L'étape suivante est d'imprimer ces modules photovoltaïques avec un système à jet d'encre industriel, ce qui apportera une totale liberté de conception et la capacité d'imprimer sur de grandes surfaces», ajoute M. Mader. «Par exemple, nous avons utilisé ces modules photovoltaïques pour le pavillon allemand de l'exposition internationale 2015 à Milan. Intégrés à des 'arbres' ils faisaient de l'ombre aux visiteurs et généraient de l'électricité.» Le projet a aussi mis au point des ensembles de micro miroirs mobiles, pour optimiser le rendement énergétique. «Ils ont quelques avantages indiscutables», déclare M. Mader. «Placés entre les vitrages de la fenêtre, ils sont ainsi protégés du vent, des intempéries et de la poussière, et leur miniaturisation améliorera considérablement leur stabilité mécanique. Ils ont aussi été conçus pour se passer de maintenance pendant toute leur durée de vie.» Une autre innovation a été la conception d'un processus fiable pour préparer du graphène transparent sans défaut. Le nouveau processus de transfert (actuellement à l'échelle du laboratoire) permet d'appliquer sur le verre le graphène (une feuille de carbone d'un atome d'épaisseur mais très résistante, souple et conduisant l'électricité). «Nous avons déposé trois couches de graphène, et nous avons montré qu'il pouvait nous servir à réaliser des cellules solaires fonctionnelles, avec une bonne densité optique», ajoute M. Mader. La mise à l'échelle de cette technique est en cours d'étude. Le projet MEM4WIN est prévu pour s'achever en mars 2016, après quoi ses partenaires étudieront les possibilités de commercialiser leurs résultats. «Ces innovations contribueront à ralentir le réchauffement planétaire et à répondre aux besoins de l'Europe en termes d'énergie», conclut M. Mader. «En outre, en ces temps économiques difficiles, le projet renforcera la position de l'Europe dans un marché promis à une croissance impressionnante.» Source: D'après un entretien avec le coordinateur du projet
Mots‑clés
MEM4WIN, rendement énergétique, fenêtres évoluées, jet d'encre, zéro énergie, immeubles, énergie renouvelable, panneaux thermiques solaires, graphène