Nouvelle technologie : réduisez drastiquement vos factures de chauffage et d’électricité !

Ces dernières années, la vente de fenêtres intelligentes a considérablement augmenté, tant pour les propriétés commerciales que résidentielles. En 2023, la valeur du marché mondial est estimée à 6,6 milliards de dollars.

Cependant, ces fenêtres présentent des limites importantes. Bien qu’elles consomment peu d’énergie, elles nécessitent une source d’alimentation. Cela peut poser problème dans les zones éloignées ou dans les régions où l’approvisionnement électrique est peu fiable. En l’absence d’options renouvelables, comme un réseau électrique vert, les utilisateurs doivent installer des solutions alternatives, telles que des panneaux solaires, pour que ces fenêtres soient neutres en carbone.

Bien qu’il existe plusieurs variantes — avec certaines exceptions — la plupart des fenêtres ne permettent de passer que dune opacité totale à une transparence totale. Cela signifie que les avantages de ces fenêtres sont perdus lors des journées chaudes et qu’il faudra souvent avoir recours à une illumination artificielle. Par ailleurs, il est à noter que les fenêtres électrochromiques (EC) sont efficaces pour maintenir la chaleur à l’extérieur dans les pays chauds, mais se révèlent quelque peu limitées dans les climats froids.

L’avenir est thermochromique

Une option alternative qui ne requiert pas d’électricité est connue sous le nom de photocrhomique. Ces fenêtres disposent d’un revêtement fait de cristaux de halogénure d’argent ou de composés appelés naftopiranes, qui réagissent aux niveaux croissants de lumière ultraviolette (UV) en teignant le verre dans des conditions lumineuses. C’est le même matériau utilisé dans des lunettes de soleil réactives à la lumière.

Comparées aux fenêtres EC, elles offrent le bénéfice supplémentaire de créer une barrière contre les rayonnements UV. La lumière UV est non seulement cancérigène, mais elle abîme aussi tout, depuis les meubles jusqu’aux peintures et aux revêtements des fenêtres EC.

Cependant, les fenêtres photocrhomiques sont assez coûteuses, surtout si celles-ci contiennent de l’argent. Elles sont très sensibles aux variations climatiques, ce qui peut affecter leur efficacité par temps nuageux ou pluvieux. De plus, elles ne bloquent pas aussi efficacement la lumière infrarouge et n’ont pas de contrôle manuel, les rendant plus adaptées pour assurer la vie privée que pour réguler la température ambiante.

Elles bloquent la lumière UV et ont le potentiel d’être comparables aux fenêtres électrochromiques en ce qui concerne leur capacité à arrêter la lumière infrarouge.

Il est beaucoup discuté qu’une autre option beaucoup plus prometteuse pour l’avenir des fenêtres intelligentes est la variété thermochromique, qui utilise une couche de particules réagissant à la température plutôt qu’à la lumière. Cela signifie encore une fois qu’aucune électricité n’est nécessaire.

Ces fenêtres sont bien moins chères que les modèles photocrhomiques, continuent à bloquer les UV et pourraient, potentiellement, égaler les fenêtres EC en matière de blocage de lumière infrarouge. Elles peuvent également s’assombrir progressivement lorsque les températures extérieures augmentent, offrant ainsi une transparence plus grande qu’un modèle EC classique qui fonctionne en mode on/off.

Cependant, bien que le vitrage thermochromique existe déjà, il n’est pas encore viable pour un usage en fenêtres. Actuellement, les couches de dioxyde de vanadium des versions existantes ne commencent à réfléchir complètement la lumière infrarouge qu’à environ 67°C, une température bien plus élevée que même la température la plus élevée jamais enregistrée sur Terre.

Des équipes de chercheurs dans le monde entier s’emploient à améliorer le vitrage thermochromique. Cela comprend notre projet au sein de l’Institut de l’environnement et de la durabilité de l’Université d’Exeter, où nous testons divers revêtements pour trouver ceux efficaces dans la réduction des rayonnements infra-rouges à des températures extérieures plus normales.

De manière unique, nous explorons également la possibilité de coupler cela avec d’autres caractéristiques potentielles que d’autres types de vitrage thermochromique possèdent déjà, et qui pourraient permettre aux fenêtres de être plus efficaces dans les climats froids, en leur permettant de servir d’isolants aux températures basses, ce qui empêcherait les pièces de perdre leur chaleur, tout en emmagasinant de l’énergie pour une utilisation dans le chauffage des pièces.

Avec l’important besoin d’innovations, particulièrement dans les milieux à températures froides, il semble que la génération suivante de fenêtres intelligentes pourrait s’avérer efficace tant de jour que de nuit, d’ici cinq à dix ans. Ce progrès sera déterminant pour l’adoption mondiale d’un type de fenêtre unique.

Cela devrait réduire considérablement non seulement la nécessité en climatisation, mais également celle en chauffage, ce qui pourrait se traduire par une diminution du nombre de radiateurs dans un appartement dans un climat froid, de cinq à deux par exemple. En plus des bâtiments, ces technologies pourraient également trouver leur place dans les segments de l’aviation et de l’automobile.

Entre-temps, tous les indicateurs laissent penser que le marché des fenêtres EC continuera de croître. Des projections annoncent qu’il devrait augmenter de près de 4 milliards de dollars, soit environ 60 %, d’ici 2028. Grâce à un mélange adéquat de réussite en recherche et à un soutien politique, tant dans les pays développés que dans ceux en voie de développement, la prochaine génération de fenêtres intelligentes pourrait alors progresser et avoir un impact significatif sur les émissions de carbone des bâtiments dans un à deux décennies.