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Projet PCM : de la paraffine naît l’énergie

Ce captivant partenariat dans lequel A+W Genève s’est investi réunit l’HES de Fribourg, les entreprises SOTTAS SA, WT AG et le bureau d’architecte DUBOUCHET CONTAT AEBY de Genève autour du développement de solutions visant à augmenter l’autonomie énergétique des bâtiments équipés de panneaux solaires. Matthias Achermann, qui participe activement à son évolution, y voit une piste prometteuse dans un contexte de R&D peinant à faire surgir de nouvelles alternatives.

Le Phase Change Material, ou matériau à changement de phase, désigne le phénomène de production d’énergie d’un matériau, lorsqu’il change d’état. Par exemple, la fonte d’un kilogramme de glace absorbe autant d’énergie qu’un litre d’eau dont la température augmente de 0 à 80°. Il se produit une absorption de chaleur lors du passage de l’état solide à liquide, et une émission de chaleur dans le sens inverse. Il est à noter que le changement d’état émet une chaleur latente, qui ne modifie pas la température du matériau, à la différence d’un transfert de chaleur dit sensible.

En Europe centrale, 80 % des besoins énergétiques des bâtiments sont concentrés sur l’énergie thermique. Les énergies renouvelables sont insuffisamment efficientes pour répondre à ces besoins, en raison du décalage dans le temps entre la production et l’exploitation. Les premières recherches sur les matériaux à changement de phase remontent aux années 1970. Ils se sont vite révélés comme une excellente solution de stockage de l’énergie solaire. Le but étant de conserver l’énergie de la journée pour chauffer dans la nuit, et la fraîcheur de la nuit pour tempérer dans la journée.

Dans le cadre de ce projet, nous nous sommes intéressés aux cires de paraffine, dont la température de fusion et de cristallisation se situe dans la plage de température utile à l’habitat : entre 19 et 26 °C. Nous travaillons donc au développement de batteries thermiques et convecteurs pouvant être installés in situ, plutôt que de recourir à des installations de sous-sol.

Grâce à ce type d’installations, nous souhaitons aussi accroître l’inertie des bâtiments légers et combler les lacunes architecturales des constructions anciennes, dont les possibilités de transformations sont limitées, et dont il serait louable d’augmenter la part renouvelable en matière d’énergie thermique.

Dans ce fascinant dossier, L’HES de Fribourg agit en qualité de direction de projet de recherche, sous la houlette du professeur Jacques Robaday, lui-même secondé par une équipe de collaborateurs scientifiques chargés de valider les tests sur banc d’essai. Les entreprises privées s’occupent de l’assemblage du produit et des solutions d’intégration dans les éléments d’architecture. Quant à A+W Genève, notre rôle consiste à assurer le respect des exigences normatives, en vue de l’homologation.

Actuellement, nous finalisons les prototypes ; les résultats sont concluants, et nous espérons commercialiser une première solution dans la première moitié de l’année 2021. Nous vous tiendrons régulièrement informés de l’avancement du projet dans ces mêmes colonnes.