La peinture solaire : une nouvelle technologie pour révolutionner l’industrie de la construction

Aujourd’hui, l’énergie est devenue un élément essentiel de notre vie quotidienne, que ce soit dans un contexte professionnel ou personnel. De l’éclairage de nos foyers à l’alimentation de nos voitures et de nos différents appareils électroniques tels que les smartphones, les ordinateurs et les téléviseurs, tout dépend de l’électricité.  

En France, le secteur du bâtiment représente près de 46% de la consommation énergétique totale (chiffres en 2020). Au fil des années, diverses solutions ont été proposées pour permettre aux foyers de se fournir en électricité propre. Actuellement, plusieurs technologies existent pour faire fonctionner les maisons avec une énergie renouvelable, telles que les panneaux photovoltaïques et les tuiles solaires développées par l’entreprise Tesla d’Elon Musk, qui sont deux fois plus efficaces et esthétiques que les panneaux solaires traditionnels. 

Cependant, de récentes recherches ont abouti à la conception d’une nouvelle source d’énergie pour l’aménagement et la rénovation des bâtiments : la peinture solaire. Cette technologie novatrice soulève des questions importantes : qu’est-ce que la peinture solaire ? Comment fonctionne-t-elle ? Et surtout, comment peut-elle impacter la rénovation de tous types de bâtiments ?  

Cet article examinera le concept et le mode de fonctionnement de la peinture solaire, ainsi que son potentiel pour révolutionner l’industrie de la construction. 

Qu’est-ce que la peinture solaire ?

La peinture solaire est une innovation récente dans le domaine de génie civil  qui permet de produire de l’électricité en peignant directement des cellules solaires sur des surfaces telles que les murs, les toits, les fenêtres et les voitures. Contrairement aux panneaux solaires traditionnels qui utilisent des cellules solaires en silicium (schémas ci-dessous), la peinture solaire utilise des matériaux organiques ou inorganiques pour créer des cellules solaires souples et légères.  

La peinture photovoltaïque : le principe de fonctionnement  pour transformer n’importe quelle surface en producteur d’énergie renouvelable

Cette peinture photovoltaïque  permet de peindre  les murs de la maison pour les transformer en une source d’énergie renouvelable. Plusieurs équipes de chercheurs travaillent sur ce sujet en utilisant les nanotechnologies. Le dernier projet en date nous vient de l’Australie, du Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT), où des chercheurs travaillent sur un concept capable de convertir les rayons du soleil et l’humidité de l’air en hydrogène. 

La peinture développée par ces chercheurs contient un composé appelé sulfate de molybdène synthétique, qui agit comme un semi-conducteur. Elle absorbe les rayons du soleil ainsi que l’humidité contenue dans l’air ambiant, et à partir de ces éléments, elle produit de l’électricité qui peut être utilisée pour alimenter les appareils électriques de la maison. Il suffit de recouvrir une surface avec cette peinture pour qu’elle devienne un producteur d’énergie. 

Ses inventeurs estiment que cette technologie pourrait être utilisée sur n’importe quelle surface, comme les bureaux, les supermarchés, les clôtures, les lampadaires ou même les voitures électriques, qui pourraient utiliser la peinture sur leur carrosserie pour alimenter leur batterie. 

La formulation de la peinture spéciale ainsi que sa teinte 

L’hydrogène, dont le symbole chimique est H, est une source d’énergie puissante qui alimente déjà de nombreux véhicules. Il est également présent dans la composition de l’eau (H2O). Les scientifiques ont cherché à catalyser les atomes d’eau en suspension dans l’air à l’aide de peinture pour séparer leurs atomes d’hydrogène et d’oxygène. 

Pour catalyser les atomes d’hydrogène, la peinture est composée d’un mélange de plastique polymère, de nanoparticules d’oxyde de titane et de bisulfure de molybdène.  

Au niveau de la couleur, la peinture est blanche en raison de la présence de pigment blanc appelé dioxyde de titane. Ce pigment blanc est présent dans différents produits courants tels que les confiseries, les dentifrices et les peintures murales.  

Dans le cas de la peinture solaire, le choix de la couleur blanche n’est pas anodin. En effet, cette couleur permet d’attirer et de réfléchir la lumière du soleil de manière optimale. Cela est particulièrement nécessaire pour que le sulfure de molybdène soit capable de briser les gouttelettes d’eau afin d’en extraire de l’hydrogène. 

Malgré ce défi, la peinture solaire offre une alternative intéressante avec un coût de production moins élevé, ce qui peut se traduire par un prix d’achat attractif. 

Les différentes applications de la peinture solaire dans divers projets d’aménagement 

    La technique de peinture solaire est encore en phase de développement, et deux applications sont envisagées : une peinture de type encre appliquée sur un film souple et mince pour couvrir des objets, ou une peinture de type plus classique pour être appliquée sur des murs ou sur une toiture.  

La peinture solaire peut être utilisée dans une variété de projets d’aménagement, notamment   

• Les murs, Les fenêtres et les toits des bâtiments  
• Les structures de génie civil : les ponts, les tunnels, les autoroutes, les parcs de stationnement  
• Les équipements de transport : les avions, les voitures, les trains. 

Comment la peinture solaire peut-elle résoudre les problèmes d’espace et d’esthétique dans l’aménagement des bâtiments tout en permettant une production d’énergie solaire efficace ? 

La peinture solaire peut être utilisée pour l’aménagement des bâtiments. En fait, l’une des applications les plus intéressantes de la peinture solaire est son utilisation sur les murs et les toits des bâtiments pour produire de l’énergie solaire. Cela peut être particulièrement intéressant pour les bâtiments existants qui ne peuvent pas accueillir des panneaux solaires traditionnels en raison de contraintes d’espace ou d’esthétique. 

En utilisant de la peinture solaire sur les murs et les toits, les bâtiments peuvent produire de l’électricité solaire tout en ayant un aspect visuel similaire à celui d’un bâtiment ordinaire.  

En outre, peut être utilisée pour des applications spécifiques, telles que la production d’énergie dans les bâtiments industriels ou commerciaux dans des zones éloignées ou isolées. 

Est-ce rentable d’utiliser de la peinture solaire pour l’aménagement de bâtiments en termes de coûts ? 

L’utilisation de peinture solaire pour l’aménagement de bâtiments peut avoir un impact sur le coût des travaux. En général, cet usage peut réduire les coûts d’installation en évitant les coûts associés aux panneaux solaires traditionnels, tels que les coûts de fabrication, de transport et d’installation des panneaux. 

Cependant, il est important de noter que le coût de la peinture solaire elle-même peut être plus élevé que le coût d’une simple peinture ordinaire, car elle nécessite des matériaux plus avancés et des processus de fabrication plus complexes. Par conséquent, le coût final dépendra de la taille du projet, de la complexité de l’application et de la qualité de la peinture solaire utilisée. 

En outre, il est nécessaire de prendre en compte les économies d’énergie réalisées grâce à l’utilisation de la peinture solaire. Bien que la peinture solaire puisse avoir un coût initial plus élevé, elle peut permettre des économies d’énergie à long terme en réduisant la consommation d’énergie provenant d’autres sources. 

Une technologie prometteuse non encore commercialisée 

La peinture solaire est encore au stade expérimental, et n’est pas encore  disponible sur le marché, sa technologie est encore en développement. Les chercheurs australiens qui dirigent le projet estiment qu’il faudra patienter au moins cinq ans avant que la peinture solaire soit commercialisée. Le principal obstacle est son faible rendement actuel, qui varie de 2 à 5 % selon les chercheurs. Cette performance est encore loin des niveaux de rendement de 25 % que proposent les solutions solaires actuelles. Ainsi, l’amélioration de son rendement est une priorité avant de la rendre accessible sur le marché.  

Quels sont les facteurs qui peuvent influencer la résistance à l’oxydation et la durée de vie des peintures solaires ?

La résistance à l’oxydation dépend du type de peinture solaire utilisée. Les peintures solaires modernes sont souvent conçues pour être très résistantes à l’oxydation, aux intempéries et aux rayons UV. Cela permet à la peinture solaire de maintenir ses propriétés photovoltaïques pendant de longues périodes sans se détériorer. 

Il est important de noter que la durée de vie de la peinture solaire peut être influencée par plusieurs facteurs, tels que l’exposition aux rayons UV, les changements de température, la qualité de l’application et l’entretien régulier. Pour maximiser la durée de vie de la peinture solaire, il est recommandé de suivre les instructions du fabricant et de faire appel à des professionnels pour l’application et l’entretien. 

Quels sont les défis associés à l’utilisation de la peinture solaire pendant les périodes de pluie ? 

Pendant les périodes pluviales, l’exposition au soleil est souvent réduite, ce qui peut affecter la performance de la peinture solaire. La pluie peut entraîner une accumulation de saleté et de débris sur la surface de la peinture solaire, ce qui réduit la quantité de lumière solaire qui atteint les pigments photovoltaïques. De plus, le ciel nuageux et les journées plus courtes pendant les périodes pluviales peuvent également réduire l’exposition au soleil et donc la production d’énergie de la peinture solaire. 

Cela étant dit, il est important de noter que la technologie de la peinture solaire est en constante évolution et que des améliorations sont constamment apportées pour améliorer la performance dans des conditions météorologiques défavorables. Par exemple, certains chercheurs travaillent actuellement sur des pigments photovoltaïques qui peuvent capter la lumière solaire même par temps nuageux ou faible luminosité. 

Quels sont les avantages et inconvénients de la peinture solaire

par rapport aux panneaux solaires et comment les chercheurs travaillent-ils pour améliorer son efficacité énergétique et la rendre plus accessible aux consommateurs ? 

La peinture solaire présente plusieurs avantages intéressants. D’abord, son coût de production peu élevé la rend économique et accessible aux ménages modestes. Elle est également plus écologique que les panneaux solaires, car ces derniers ont un processus de fabrication plus coûteux et énergivore. De plus, la peinture solaire est pratique et adaptable à tous les types de logement, contrairement aux panneaux photovoltaïques. Elle peut être appliquée sur toutes les surfaces pouvant être peintes. Enfin, elle est facile à appliquer, ne prend pas de place et ne dénature pas la façade ou le toit d’un bâtiment.  

Le principal inconvénient est que son rendement énergétique est incertain, compris entre 2 et 5 %, tandis que les meilleures cellules photovoltaïques conventionnelles offrent un taux de conversion de 25 %. Cependant, les chercheurs continuent leurs travaux pour améliorer l’efficacité de la peinture solaire et la rendre plus accessible aux consommateurs. 

Dans le même concept, des recherches innovantes sont en concurrence avec celles menées en Australie 

Si les chercheurs australiens travaillent sur la production d’hydrogène à partir de leur peinture, leurs homologues de l’Université du Texas cherchent à développer un autre type de peinture capable de produire de l’électricité. Une équipe de leur département de génie chimique a élaboré une laque composée de CIGS, un semi-conducteur composé de cuivre, d’indium, de gallium et de sélénium. En un an, leur rendement a augmenté de 1 % à 2 %, mais ils doivent encore atteindre leur objectif de 10 %. Cependant, ils estiment que leur peinture sera dix fois moins chère que les panneaux photovoltaïques et pourra être appliquée sur les fenêtres pour produire de l’électricité.  

Des chercheurs britanniques de l’Université de Sheffield ont également créé une peinture photovoltaïque contenant des semi-conducteurs en plastique qui peut être appliquée par pulvérisation sur une surface plane et lisse pour la transformer en un panneau solaire bon marché, performant et peu énergivore à produire. 

La peinture solaire : un aperçu de son utilisation dans notre avenir

Dans un futur proche, la peinture solaire pourrait devenir un élément clé de l’aménagement et de la rénovation de bâtiments, cette technologie offre la possibilité de transformer les surfaces des bâtiments en panneaux solaires, ce qui pourrait permettre aux bâtiments de produire leur propre électricité et de réduire leur empreinte énergétique. De plus, cette innovation pourrait être utilisée pour recouvrir les toits, les portes et les fenêtres, offrant ainsi de nouvelles solutions pratiques et économiques pour l’installation de panneaux solaires dans des espaces restreints. Avec le temps et les avancées technologiques, il est possible que la peinture solaire devienne un élément standard de la conception et de la construction de bâtiments durables et économes en énergie. 

 En conclusion, la peinture solaire représente une innovation passionnante dans le domaine de l’énergie propre et de la construction. Bien qu’elle ait le potentiel de révolutionner le marché, son développement et sa commercialisation dépendent de nombreux facteurs qui devront être pris en compte pour son adoption généralisée. Néanmoins, il est clair que la peinture solaire est une technologie à suivre de près, qui pourrait avoir un impact significatif sur notre mode de vie et notre façon de capturer et d’utiliser l’énergie solaire dans l’avenir. 

Article rédigé par Abdelkrim E.H.

Références 

• https://www.calculeo.fr/eco-travaux/les-travaux-d-economies-d-energie/la-peinture-solaire (consulté le 27/02/2023) 
• https://www.bfmtv.com/immobilier/renovation-travaux/cette-peinture-speciale-pourrait-permettre-aux-batiments-de-produire-de-l-electricite_AV-202209120372.html (consulté le 27/02/2023) 
• https://www.effy.fr/pro/actualite/la-peinture-solaire-une-source-denergie-pour-la-maison (consulté le 27/02/2023) 
• https://www.neozone.org/innovation/la-peinture-solaire-une-invention-revolutionnaire-qui- transforme-votre-maison-en-generateur-electrique/  (consulté le 28/02/2023) 
• https://www.tendance-travaux.fr/energies/quest-ce-que-la-peinture-solaire/  (consulté le 01/03/2023) 
• https://www.expertise-energie.fr/peinture-solaire-energie-electricite/   (consulté le 01/03/2023) 
• Schéma de fonctionnement des panneaux solaires photovoltaïqueshttps://pro.engie.fr/actualitesenergie-mag-l-esprit-d-entreprendre/innovations-energetiques/la-peinture-solaire-nouveau-generateur-d-energie (consulté le 01/03/2023) 
• https://peinture.ooreka.fr/astuce/voir/653047/peinture-photovoltaique (consulté le 02/03/2023)