Utiliser l’humidité pour créer des bâtiments à énergie zéro net
La consommation d’énergie opérationnelle dans les bâtiments représente environ 30 % de la consommation finale d’énergie globale. La transition vers des bâtiments à bilan énergétique nul (qui produisent autant d’énergie qu’ils en consomment) pourrait donc avoir un impact considérable sur l’efficacité énergétique et aider l’Europe à atteindre ses objectifs «zéro net». Le projet SSHARE, financé par l’UE, entendait contribuer à cet objectif par le développement d’une enveloppe de bâtiment innovante. Le concept de base est une enveloppe qui peut chauffer ou refroidir le bâtiment, selon la période de l’année, en utilisant uniquement l’humidité atmosphérique comme source d’énergie thermique et électrique. «Nous avons commencé à travailler sur ce concept il y a plus de 10 ans», explique Andriy Lyubchyk, coordinateur du projet SSHARE, à la COFAC (site web en portugais) au Portugal. «Nous avons réalisé une démonstration de faisabilité dans le cadre de notre premier projet financé par l’UE, HUNTER, et avons pu démontrer que nous pouvions convertir l’humidité atmosphérique en électricité.»
Adsorption et évaporation constantes de l’eau
L’étape suivante, explique Andriy Lyubchyk, consistait à transformer cette technologie en une application utilisable, quelque chose qui pourrait être appliqué à l’extérieur des bâtiments et fonctionner dans des conditions atmosphériques normales. Tel était l’objectif principal du projet SSHARE, soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie. Tout d’abord, l’équipe du projet a utilisé une plaque de silicate de calcium contenant des tubes développés par l’université des Baléares, qui permet à l’eau chaude de circuler. Ces tubes contiennent de minuscules trous qui permettent à l’eau de se disperser d’un côté de la plaque. «Ces plaques de silicate ont une énorme capacité d’adsorption », explique Andriy Lyubchyk. «Une plaque de 10 kg, par exemple, peut absorber 20 kg d’eau.» La face de la plaque orientée vers le bâtiment est constamment mouillée, tandis que l’autre face est exposée à la température ambiante. Lorsque la température ambiante augmente, les plaques commencent à évaporer l’eau. «C’est un peu comme la transpiration qui aide à la thermorégulation du corps humain par la désorption de l’eau: elle aide le bâtiment à se refroidir», ajoute Andriy Lyubchyk. «Il se produit une adsorption et une évaporation constantes de l’eau, en fonction de la température ambiante extérieure.» Le projet a ensuite appliqué un mécanisme de pompe à eau autonome pour assurer un chauffage et un refroidissement continus. L’ensemble du concept a été testé avec des panneaux de 1 m2, qui a démontré la faisabilité de la technologie.
Une production d’énergie compétitive
Andriy Lyubchyk est convaincu qu’il s’agira d’une solution compétitive, non seulement pour le chauffage et le refroidissement des bâtiments, mais aussi pour la production d’électricité. «Je pense que ce système sera un jour déployé dans le secteur de la construction», affirme-t-il. «Imaginez un bâtiment entier recouvert de ces panneaux générateurs d’énergie. Il ne s’agirait pas seulement d’un bâtiment à bilan énergétique nul, mais d’un générateur d’énergie. Mon rêve est que vous puissiez garer votre voiture au sous-sol et qu’elle soit automatiquement rechargée par l’électricité produite par le bâtiment lui-même.» Andriy Lyubchyk et ses collègues ont lancé une jeune entreprise avec l’ambition de résoudre des problèmes tels que ceux liés aux brevets et de passer à l’étape de la commercialisation.
Convertir l’humidité atmosphérique en électricité
L’équipe du projet poursuit actuellement le développement de certains aspects de la technologie développée dans le cadre de SSHARE. S’appuyant sur le projet CATCHER financé par l’UE, Andriy Lyubchyk et ses collègues étudient comment intégrer la conversion de l’humidité atmosphérique en électricité au réseau électrique. «Nous nous concentrons ici sur l’amélioration de l’efficacité du processus de conversion», explique-t-il. «Nous allons créer des prototypes qui produisent de l’électricité à partir de l’humidité atmosphérique.» Il s’agirait d’une toute nouvelle source d’énergie renouvelable, qui aiderait l’Europe à consolider sa position de leader en matière d’énergie verte.
Mots‑clés
SSHARE, zéro net, énergie, renouvelable, atmosphérique, électricité, adsorption
