Lutter contre les îlots de chaleur urbain

Le phénomène des îlots de chaleur urbains impose de repenser l'aménagement de nos villes. Le développement des espaces extérieurs, et notamment les espaces publics, a un rôle important à jouer dans l'aménagement urbain, tout comme les façades et les toitures.

En ville, l'énergie solaire est emmagasinée par les bâtiments et le bitume des routes ou des parkings, et elle est restituée la nuit dans l'atmosphère urbaine. La différence peut atteindre les 10 °C à l'échelle journalière entre le centre de la ville et la campagne. C'est ce qui définit l'îlot de chaleur urbain.

• Pour lutter efficacement contre l'îlot de chaleur en ville, il convient de repenser l'impact thermique des produits qui nous entourent.
• Pour chaque demande, nos équipes analysent votre produit et ses composantes. Nous diagnostiquons s'il convient d'élaborer un revêtement absorbant pour créer une barrière optique dynamique ou au contraire limiter au maximum toute absorption responsable du phénomène d'échauffement.

L’une de nos forces est notre pluridisciplinarité, avec des compétences complémentaires en sciences des matériaux, photochimie, thermodynamique…

Ce savoir-faire nous permet d'accompagner nos partenaires industriels dans leur démarche d’éco-conception pour le développement de solutions efficaces pour lutter contre l'îlot de chaleur urbain.

Pour créer une barrière optique, l'idée est d'absorber l'énergie du soleil en surface pour en faire une ombre naturelle. Cette barrière est interactive et intelligente : elle capte les rayonnements solaires seulement lorsque l'intensité et/ou la température devient trop forte.

Pour créer ce type de barrière optique dynamique avec le soleil, nous exploitons les processus thermodynamiques des revêtements intelligents qui présentent la capacité de moduler leur réponse optique en fonction de la température, de la lumière... A titre d'exemple :

• l'effet thermochrome de certains revêtements peut être mis à profit pour éclaircir une teinte et ainsi limiter le réchauffement généré,
• les solutions photochromes permettent d'assombrir un support (plastique, verre, batch...) pour créer une barrière et protéger de l'impact lumineux.

Pour optimiser un revêtement et lutter efficacement contre l'îlot de chaleur urbain, nous disposons d'un simulateur solaire pour reproduire l'impact du soleil (réchauffement généré) et optimiser la constitution même de la matière. Nous étudions en particulier l'impact des coefficients de réflectivité, du phénomène d’absorption, d’émission, puis nous cartographions à l'aide de caméra infrarouge le gain énergétique généré.

Si vous avez un produit massique plus ou moins conducteur, il est inutile de penser créer à sa surface une barrière optique absorbante pour le protéger de la lumière. Vous allez au contraire absorber en surface l'énergie solaire et par conductivité, créer un effet thermique qui va échauffer votre matière.

Pour optimiser votre produit et son impact sur les îlots de chaleur urbains, nous envisageons deux solutions :

1. Analyser chaque composant de votre produit, identifier les ingrédients à optimiser et/ou à remplacer pour recréer une version optimisée de votre matière
2. Créer en surface un revêtement permettant de limiter au maximum l'absorption des rayonnements solaires

Quelle que soit l'hypothèse retenue, l'une des caractéristiques à étudier pour lutter efficacement contre l'îlot de chaleur urbain est la capacité d'une matière à renvoyer les rayonnements du soleil sans les stocker : c’est l’effet d’albédo. Plus l’effet d’albédo est important, moins l'échauffement urbain est conséquent, la chaleur étant immédiatement renvoyée vers l’atmosphère.

Pour optimiser une matière, c'est tout un compromis à créer entre les coefficients d'albédo et les contributions optiques de réflectivité, d’absorption, d’émission, de thermodynamique, de photophysique,...