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Les matriaux changement de phase, un plus pour l'environnement ? 
Les matriaux  changement de phase, un plus pour l'environnementLes matriaux changement de phase, un plus pour l'environnement
Les matriaux changement de phase, un plus pour l'environnement ? A l'heure o chacun dbat sur la protection de l'environnement et les diminutions de la consommation nergtique, des matriaux intelligents sont apparus sur le march de la construction afin de rduire les besoins en climatisation durant les priodes chaudes.

Les matriaux changement de phase, selon ALCIMED, prsentent des atouts cologiques et conomiques pour la climatisation des btiments, un plus pour l'environnement ? Oui selon le cabinet. Ci-aprs leur communiqu.

 

A l'heure o chacun dbat sur la protection de l'environnement et les diminutions de la consommation nergtique, des matriaux intelligents sont apparus sur le march de la construction afin de rduire les besoins en climatisation durant les priodes chaudes : les matriaux changement de phase (PCM - Phase Change Materials). Une technologie qui serait avantageuse tant sur le plan cologique qu'conomique.


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La climatisation reprsente aujourd'hui en France environ 4% de la consommation d'nergie des secteurs rsidentiels et tertiaires, qui reprsentent eux-mmes 45% de la consommation d'nergie totale. Du fait du rchauffement climatique, la consommation d'nergie lie la climatisation ne fait qu'augmenter, impactant fortement l'environnement.

 

Pour limiter les besoins en climatisation dans le rsidentiel et le tertiaire conformment la RT2005, plusieurs pistes sont explores en parallle : les isolants d'une part, qui freinent mieux les transferts de chaleur que les matriaux traditionnels (bton, pltre et brique), et les matriaux changement de phase (PCM) d'autre part, qui absorbent la chaleur.

 

Les PCM prsentent un avantage certain pour rduire les besoins de climatisation des btiments : placs dans les cloisons, ils fondent et absorbent l'nergie thermique excdentaire lorsque la temprature extrieure dpasse leur temprature de fusion (en journe) et ils se solidifient en restituant l'nergie accumule lorsque la temprature redescend (la nuit) , explique Vincent Pessey, Responsable de Missions, au sein de l'activit Chimie, Matriaux et Energie d'ALCIMED.

 

Plusieurs PCM ont t envisags. Considrs comme prometteurs dans les annes 70, les sels hydrats sous forme massive (poches, capsules, barres') ont du par la suite, du fait de leur toxicit, de leur mauvaise transition de phase et de leur propension la surfusion. Le conditionnement en poche gnrait aussi des risques de fuite en cas de dgradation de celles-ci.

 

Aujourd'hui, d'autres substances, ainsi que de nouvelles mises en formes, sont apparues, relanant les applications dans le btiment de ces PCM. Les paraffines, chimiquement stables, sont les plus rpandues. Elles peuvent tre conditionnes dans des billes de plastique microscopique (microencapsulation) mlanges au pltre ou au bton, ou bien incorpores dans les pores d'un matriau porteur (imprgnation).

 

Cette mise en forme offre un double avantage : d'une part la surface d'change entre le PCM et l'extrieur augmente considrablement, facilitant d'autant la transition de phase, d'autre part les risques de fuites sont rduits zro : il est impossible, du fait de leur taille microscopique, de briser les billes contenant le produit , souligne Vincent Pessey.

 

Quelques produits sont dj commercialiss : le Micronal (paraffine dans des microcapsules de polymre), de BASF, ou encore Energain (composite paraffine/polythylne) de Dupont, qui permettent aussi bien d'intgrer les PCM dans la structure pendant la construction du btiment que de les rajouter lors de sa rnovation.

 

En plus de ces solutions existantes, de nombreux autres types de matriaux et de mises en forme sont l'tude. On sait maintenant imprgner les PCM dans le pltre, le bton, certains plastiques, et mme dans une matrice de graphite, qui a l'avantage d'avoir une excellente conductivit thermique.

 

Les PCM transition solide/solide sont une seconde innovation l'tude : ce sont des polymres hyperramifis qui passent d'une phase solide une autre en emmagasinant plus de chaleur que les solide/liquide. Le fait d'tre toujours solides les rend trs intressant dans la construction, puisqu'ils sont beaucoup plus facilement conditionnables et utilisables tel quel , Vincent Pessey.

 

De la thorie la pratique, les performances suivraient : les pics de temprature dans une pice quipe avec des PCM pourraient tre rduits jusqu' 4 C, et la consommation d'lectricit lie la climatisation pourrait chuter de 30%.

 

Si les PCM sont donc cologiques, ils sont aussi conomiques : une tude ralise en 2007 par le Centre de Thermique de Lyon et runissant de nombreux partenaires du domaine a valu ce retour sur investissement 8 ans. Dans le contexte du prix de l'nergie et des matires premires, on peut sans peine saisir les avantages de ce type d'installation, d'autant plus que les PCM ont une dure de vie trs longue.



Voir aussi :
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