Les scientifiques proposent des idées extrêmes pour lutter contre le changement climatique. Il est théoriquement possible pour un chercheur d’utiliser les concepts utilisés dans les nouveaux systèmes de refroidissement, comme les climatiseurs et les réfrigérateurs, pour refroidir la planète entière.
Jérémy Munday, ingénieur à l'Université de Californie, est passionné par la lutte contre le changement climatique. En examinant deux applications du refroidissement radiatif, Munday aimerait générer de l'énergie propre (une utilisation pratique et immédiate) ou peut-être même refroidir la planète entière.
Et si, au lieu de ralentir le réchauffement climatique, nous pouvions vraiment aider la Terre à se refroidir?
Pour comprendre l'idée de Munday, nous devons d'abord résumer les bases du refroidissement radiatif. Le concept existe depuis longtemps. Avant que la réfrigération n’existe, les gens exploitaient la puissance du refroidissement radiatif pour fabriquer de la glace là où les températures ne descendaient jamais en dessous de zéro.
Lors des nuits froides, les Iraniens remplissaient d’eau des bassins de pierre peu profonds. En raison de l’étendue froide de l’espace suspendu au-dessus de la Terre, le sol, l’eau et à peu près tout le reste dégagent de la chaleur. Parfois, une telle quantité de chaleur peut rayonner de la planète vers l’espace que l’eau se transforme en glace, même si la température ambiante est supérieure au point de congélation. De même, les gelées estivales se produisent en raison du refroidissement radiatif.
Comment fonctionne le refroidissement radiatif?
Munday et son équipe ont utilisé le concept de refroidissement radiatif pour concevoir un panneau capable de produire de l'énergie pendant la nuit (une sorte de panneau solaire inversé). En utilisant la Terre comme source de chaleur, le panneau est chaud par rapport au ciel nocturne. Par conséquent, il rayonnera de la chaleur sous forme de lumière infrarouge. Il produit de l'électricité de la même manière que les panneaux solaires, en transférant la chaleur, mais dans le sens opposé. La lumière infrarouge est émise par le panneau et le courant et la tension circulent dans la direction opposée des panneaux solaires, mais produisent toujours de l'électricité.
Munday construit actuellement un prototype de cellule « anti-solaire » dans son laboratoire. À première vue, cela ressemble exactement à un panneau solaire. Mais au lieu de le pointer vers le soleil, pointez-le vers le ciel nocturne. Dans des conditions idéales, il pourrait théoriquement générer jusqu’à 50 watts de puissance par mètre carré. Ce n'est pas grand-chose comparé à un panneau solaire, qui produit 150-200 watts par mètre carré, mais le scientifique dit que la technologie s'améliore toujours et a l'intention d'intégrer d'autres formes d'énergie renouvelable, pas de les remplacer.
Munday se concentre sur la mise à l'échelle du panneau de nuit pour générer de l'énergie lorsque les panneaux solaires ordinaires ne le peuvent pas. Mais cela ne l'empêche pas de voir grand. Le concept de refroidissement radiatif, dit-il, pourrait être appliqué à grande échelle pour lutter directement contre le réchauffement climatique en refroidissant la planète.
Actuellement, la Terre absorbe plus de chaleur qu'elle n'en émet. D'où le réchauffement climatique. Et il se réchauffe plus vite que prévu. Les émissions de gaz à effet de serre augmentent plutôt que de diminuer, et une récente studio dans Science, il a révélé que les océans se réchauffent 40% plus vite que les Nations Unies estimaient il y a à peine cinq ans.
Et si, au lieu de ralentir le réchauffement, nous pouvions vraiment aider la Terre à se refroidir?
Munday se demande ce qui se passerait si nous distribuions des matériaux émettant de la chaleur à grande échelle. En rayonnant de la chaleur dans l'espace, pourrions-nous utiliser la technologie pour refroidir réellement la Terre? Dans un article publié sur Joule Munday explique comment les humains pourraient utiliser le refroidissement radiatif pour inverser le réchauffement climatique.
Ce serait un projet titanesque. Pour ce faire, nous aurions besoin de couvrir une partie de la Terre avec des matériaux qui rayonnent de la chaleur pour stabiliser, voire refroidir, la température de la Terre. Munday déclare qu'avec les derniers matériaux émissifs thermiquement, il nous faudrait couvrir 1 à 2 % de la surface de la Terre. C'est environ la moitié de la taille du désert du Sahara. Mais cela suggère qu'en divisant cette région en parcelles plus petites à travers le monde et en profitant des toits et d'autres surfaces faisant face au ciel, le problème serait résolu de la même manière. Peut-être un peu à la fois.
Yuanyang, scientifique des matériaux et ingénieur à Columbia, affirme que même si elle peut sembler à grande échelle, l'idée de Munday est théoriquement réalisable.
"Si vous faites une peinture 'radiative' et peignez les toits de tous nos bâtiments, cela devient moins impossible", dit-il, ajoutant que certaines entreprises tentent déjà de commercialiser des peintures à refroidissement radiatif pour aider à maintenir les coûts de climatisation à un faible niveau dans les climats chauds. « Cela nécessite une grande surface, mais je pense que le refroidissement radiatif est un moyen de réduire le réchauffement climatique. Ce ne sera pas la seule solution qui résoudra tous les problèmes. Mais cela le réduira"Dit-il.
Un changement de paradigme est nécessaire
Une telle solution fait partie d'un programme plus large auquel les gens devraient réfléchir: connectez-vous à nouveau pour comprendre comment garder cette planète habitable.
Munday n'est pas le seul scientifique à envisager des mesures drastiques pour lutter contre le changement climatique. Partisans de la géo-ingénierie ils ont suggéré de pulvériser des aérosols réfléchissants dans l'atmosphère pour refroidir la planète en réduisant l'absorption solaire. Une proposition controversée, étant donné qu’une diminution de la lumière solaire pourrait avoir d’autres effets indésirables outre le refroidissement, comme une croissance réduite des plantes.
Contrairement à certaines solutions à grande échelle pour le changement climatique, la distribution de matériaux thermiquement émissifs est inoffensive et peut se produire par petites étapes. Le matériau est mince et peut être appliqué comme de la peinture sur un toit ou un panneau. Plusieurs technologies capables de refroidir la planète et de remplacer la combustion de combustibles fossiles (comme les panneaux de nuit de Munday) sont nécessaires pour vraiment résoudre le problème.
