Le toit du Sydney Nanoscience Hub est blanc. Pas comme un mur fraîchement peint : d'un blanc pur. Un blanc qui semble absorber la lumière plutôt que de la réfléchir. Sous le soleil australien, qui tape fort même en hiver, la surface reste froide. Plus froide que l'air ambiant. Beaucoup plus froide. Six degrés en dessous de la température ambiante, même lorsque le soleil est au zénith. Ce n'est pas de la magie, c'est de la physique. Et il ne s'agit pas seulement d'un refroidissement : chaque matin, des gouttes se forment sur les panneaux expérimentaux. De la rosée. De l'eau condensée à partir de l'air. Environ 390 millilitres par mètre carré et par jour, les beaux jours. Une peinture réfléchissante qui produit de l'eau. Il y a dix-huit mois, cela aurait paru absurde.
Comment fonctionne une peinture réfléchissante qui capte l'eau ?
Les chercheurs deUniversité de Sydney Ils ont mis au point un revêtement nano-ingénierisé qui remplit deux fonctions simultanément. Premièrement : il réfléchit 97 % du rayonnement solaire. Deuxièmement : il renvoie activement la chaleur résiduelle dans l’espace par refroidissement radiatif passif.Il en résulte une surface plus froide que son environnement. Suffisamment froide pour que la vapeur d'eau se condense, comme sur un miroir de salle de bain après une douche.
La plupart des peintures blanches commerciales utilisent le dioxyde de titane comme pigment principal pour réfléchir les rayons UV. Leur réflectivité maximale atteint 80 à 90 %. Celle de l'Université Purdue, dont nous avons parlé il y a quelques années, atteint 98,1% à base de sulfate de baryum. Cette nouvelle formulation australienne adopte une approche différente : elle utilise la structure plutôt que des pigments.
La doublure est faite de fluorure de polyvinylidène-co-hexafluoropropène (PVDF-HFP)Il s'agit d'un polymère poreux. Les pores d'air microscopiques emprisonnés dans le matériau diffusent la lumière du soleil dans toutes les directions sans éblouissement. Aucun produit chimique absorbant les UV et se dégradant avec le temps. Une simple structure physique efficace.
Ming Chiu, responsable technique de Innovations en matière de point de rosée et premier auteur de étude publiée dans Advanced Functional Materials, explique :
« Notre conception atteint une réflectivité élevée grâce à sa structure poreuse interne, garantissant une durabilité sans les problèmes environnementaux des revêtements à base de pigments. En éliminant les matériaux absorbant les UV, nous surmontons la limitation traditionnelle de la réflectivité solaire en empêchant l'éblouissement par réflexion diffuse. »
Peinture réfléchissante, 6 mois sous le soleil australien
L'équipe a installé des panneaux expérimentaux sur le toit du Sydney Nanoscience Hub. Six mois de tests continus, avec collecte de données minute par minute, ont été nécessaires. Les conditions étaient loin d'être clémentes : le soleil australien est parmi les plus intenses au monde. Mais le revêtement a tenu bon. Aucun signe de dégradation. Aucune perte de performance.
De la rosée s'est formée pendant 32 % de l'année. Lors des journées optimales, la collecte a atteint 390 millilitres par mètre carré. Un toit résidentiel de 12 mètres carrés pourrait produire environ 4,7 litres d'eau par jour. Un toit australien standard, plus grand, pourrait contenir 70 litres par beau temps.
Des gouttelettes se forment à la surface et, grâce à un revêtement supérieur résistant aux UV, glissent vers un point de collecte. Un système standard de récupération d'eau de pluie peut également capter la condensation. À Sydney, où les précipitations annuelles moyennes sont d'environ un mètre, l'eau de pluie produit six fois plus d'eau que la condensation. Mais dans les zones arides, l'équation change considérablement.
Mais cela fonctionne-t-il aussi dans le désert ?
Chiara Neto, professeur à l'Université de Sydney et le directeur de la recherche démystifie une idée reçue :
Bien que l'humidité soit idéale, la rosée peut aussi se former dans les régions arides et semi-arides où l'humidité nocturne augmente. Il ne s'agit pas de remplacer les précipitations, mais de les compléter : apporter de l'eau là où et quand les autres sources se raréfient.
C'est comme un déshumidificateur passif. La nuit, l'humidité relative augmente, même dans le désert. La surface froide du toit attire la vapeur d'eau et la condense. Il ne s'agit pas de quantités d'eau utilisées à l'échelle industrielle, mais pour l'horticulture de haute qualité, les systèmes de brumisation pour le refroidissement, ou même la production d'hydrogène (qui nécessite environ neuf litres d'eau par kilogramme), cela pourrait faire la différence.
Peinture réfléchissante : du laboratoire au rouleau à peinture
Le prototype testé à Sydney, comme mentionné précédemment, utilise du PVDF-HFP, un matériau qui pose certains problèmes environnementaux. Innovations en matière de point de roséeLa start-up, qui a obtenu la licence de l'université en 2022, développe une formulation à base d'eau aux performances similaires. Elle s'applique au rouleau ou au pistolet à peinture. Son prix est comparable à celui d'une peinture haut de gamme standard.
Perzaan MehtaChef de la direction Innovations en matière de point de rosée, Il dit:
« Nous sommes fiers de collaborer avec l'Université de Sydney pour proposer cette avancée majeure dans la collecte passive d'eau atmosphérique grâce à des revêtements semblables à de la peinture. Il s'agit d'une solution évolutive et sans consommation d'énergie qui transforme les toits et les infrastructures isolées en sources fiables d'eau potable. »
La commercialisation est prévue avant 2030, selon Sébastien Pfautsch de Université Western SydneyJe ne suis pas impliqué dans la recherche, mais je suis de près ces développements. Le marché des revêtements de toiture « froids » est en pleine expansion, et cette technologie apporte un avantage concret : non seulement une réduction de la chaleur, mais aussi une meilleure gestion de l’eau.
Des toitures qui non seulement protègent, mais produisent
Les toits urbains absorbent la chaleur et contribuent à l’effet d’« îlot de chaleur urbain », qui peut augmenter les températures en ville de 1 à 13 °C par rapport aux zones rurales. Un revêtement de ce type permet non seulement de refroidir le bâtiment situé en dessous, mais aussi de réduire l'empreinte thermique globale de la ville. Dans les bâtiments bien isolés, l'effet sur les étages supérieurs pourrait être plus limité. Mais dans la plupart des maisons australiennes, où l'isolation est médiocre, le bénéfice serait immédiat.
Et puis il y a l'eau. Pas en grande quantité, mais constante. Prévisible. Collectable même par temps sec. Dans un monde où la raréfaction de l'eau devient un problème de plus en plus préoccupant, chaque litre compte. Le professeur Neto conclut : « Imaginez des toits qui non seulement restent frais, mais produisent aussi de l'eau potable. C'est la promesse de cette technologie. »
Ce n'est pas la solution miracle à la crise climatique ou à la sécheresse, mais c'est un pas concret en avant. Un toit qui travaille pour vous au lieu de chauffer votre maison : une solution multifonctionnelle qui mérite d'être envisagée.
