Les bâtiments sont responsables de près de 40% des émissions de CO2 à cause de la climatisation ou de l’éclairage, selon Ben Hatton, le professeur de cette université de l’Ontario (Canada) qui supervise le projet. En effet, pour maintenir un confort à l’intérieur, les systèmes de chauffage et de climatisation sont installés dans les bâtiments, mais ils sont très énergivores.
L’équipe de recherche, menée par Raphael Kay, a donc travaillé à l’idée de réduire leur consommation d’énergie. Ils ont planché sur un système qui permettrait de rendre les façades dynamiques en s’inspirant de certains organismes marins qui régulent l’énergie qu’ils reçoivent grâce à leur peau.
Les krills sont de minuscules organismes marins proches ressemblant à des crevettes, habituellement transparents. Ils ont la capacité de déplacer les pigments de leurs cellules sous-cutanées pour devenir plus sombres et ainsi se protéger des rayons ultraviolets (UV).
Des chercheurs de l’université de Toronto se sont donc inspirés de cette capacité du krill pour créer un système qui permettrait d’ombrager dynamiquement les fenêtres et les façades des bâtiments.
Le prototype conçu par l’équipe canadienne se compose de cellules optofluidiques qui peuvent à la demande passer de transparentes à opaques, le tout en utilisant une faible quantité d’énergie. À l’intérieur de chaque cellule, une couche d’huile minérale d’un millimètre est placée entre deux feuilles de plastique. Pour la rendre plus sombre, une petite quantité d’eau contenant un pigment ou un colorant est injectée via un tube connecté, créant ainsi une « efflorescence » qui va occulter la lumière.
Ces cellules optofluidiques pourraient être intégrées aux fenêtres ou aux façades vitrées de bâtiments afin de réguler la température intérieure. Par exemple, en pleine journée ensoleillée, les cellules deviendraient opaques pour bloquer la lumière du soleil, puis elles redeviendraient transparentes le soir lorsque le soleil se couche.
Les chercheurs ont modélisé le fonctionnement de ce système à l’échelle d’un bâtiment et ont comparé les économies d’énergie potentielles à deux autres systèmes : les stores motorisés et les fenêtres électrochromiques, utilisant des variations de tension pour modifier la transparence d’un revêtement en verre. Il s’avère que ce système pourrait permettre de réduire de 30% l’énergie nécessaire pour le chauffage, la climatisation et l’éclairage des bâtiments par rapport aux autres systèmes.
Grâce à cette innovation, l’équipe de l’Université de Toronto espère voir une évolution dans la conception des bâtiments afin de prendre en compte le changement climatique et avoir pour objectif de réduire la consommation d’énergie.
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