A quoi ressemblera la maison du futur ?

A quoi ressemblera la maison du futur ?

Avec l’application imminente des  directives européennes 2010/31  / UE et 2012/27 / UE sur  l’efficacité énergétique des bâtiments , à partir de  fin 2020 , tous les nouveaux logements et nouveaux bureaux devront être pratiquement  autosuffisants  en termes d’énergie. L’échéance a été avancée à fin  2018  pour tous les  nouveaux bâtiments publics. Alors à quoi peut on s’attendre concernant la maison du futur ?

Une maison du futur économe en énergie mais aussi productrice

De nouvelles maisons, de nouveaux bureaux et de nouveaux bâtiments industriels seront construits pour consommer le moins d’énergie possible et devront produire directement l’énergie qu’ils consomment. Cet objectif sera atteint essentiellement en éliminant la  perte  de chaleur des murs et en rendant plus efficace toutes les formes de consommation domestique, de la climatisation et du chauffage à tous les appareils ménagers. Mais le facteur le plus important dans cette petite révolution domestique sera d’équiper chaque bâtiment pour la production d’énergie à partir  de sources renouvelables. Le problème se résout facilement dans les bâtiments isolés, les petites maisons et les bâtiments en installant un nombre suffisant de panneaux solaires traditionnels à base de silicium sur les toits orientés au sud; ils doivent être installés sur des supports qui permettent aux panneaux d’être orientés vers le sud et avec la bonne inclinaison.

La maison du futur : un problème de productivité à résoudre

Cependant, le problème n’est pas si simple pour les  grands bâtiments . En effet, la production potentielle d’électricité est proportionnelle au nombre de  panneaux solaires installés sur le toit; il est donc directement proportionnel à la surface de toit disponible. Mais la consommation d’énergie d’un bâtiment est proportionnelle au nombre de personnes qui y vivent ou y travaillent; c’est-à-dire par rapport au volume total de la surface habitable disponible sous un même toit. En d’autres termes, dans les maisons unifamiliales ou encore les maisons mitoyennes, une augmentation du nombre de familles qui y vivent correspond à une augmentation de la surface du toit; ainsi le nombre de panneaux solaires disponibles pour chaque unité reste constant. Mais si l’on considère les immeubles à plusieurs étages, il est clair que le nombre d’habitants – et donc la consommation – augmentera avec le nombre d’étages, tandis que la toiture disponible restera la même. Par conséquent, on peut calculer que pour un bâtiment de plus de trois ou quatre étages, des panneaux solaires placés sur le toit ne suffira pas  à produire suffisamment d’électricité pour toutes les personnes qui vivent ou travaillent dans ce bâtiment.

Des solutions sont développées pour faire de la maison du futur un projet viable

Les cellules solaires organiques

Mais le problème peut être résolu. En effet, il doit être résolu, et bientôt, compte tenu du temps disponible avant l’entrée en vigueur de la nouvelle réglementation. Le  Centre de recherche Eni sur les énergies renouvelables et l’environnement  a développé, testé et développé deux technologies qui peuvent apporter une solution (deux? En fait, trois, continuez à lire) à ce problème. Une des solution sont les cellules solaires organiques, appelées Photovoltaïques Organiques (OPV), qui sont  des cellules solaires minces et flexibles  constituées d’encres spéciales  imprimées sur une gamme de supports différents. Parmi les avantages de ces cellules sans silicium se trouve l’extrême polyvalence. En effet, il n’est pas nécessaire de les installer sur des treillis montés sur des toits, car ils peuvent être imprimés directement sur des tuiles, des briques, des tuiles murales et directement dans de nombreuses parties constitutives d’un bâtiment. Contrairement aux panneaux en silicium, les OPV fonctionnent également dans  des conditions de lumière diffuse : c’est-à-dire à l’aube, au coucher du soleil, par temps nuageux ou brouillard. C’est pourquoi ils n’ont pas besoin d’être positionnés face au sud ou à un angle précis, mais peuvent être installés sur toutes les surfaces du bâtiment, y compris les murs verticaux.

Le concentrateur solaire luminescent

Une autre innovation technologique développée au Centre de recherche Eni pour les énergies renouvelables et l’environnement est le  concentrateur solaire luminescent . Les concentrateurs solaires luminescents (LSC), que nous avons également mentionnés, sont des fenêtres spéciales  transparentes et colorées  qui peuvent  produire de l’énergie  et  ajuster la luminosité et la température de l’environnement  dans lequel elles sont montées. Cela produit non seulement de l’électricité, mais permet également d’économiser sur les coûts de chauffage et de climatisation.

Sur un bâtiment, en plus des panneaux solaires à base de silicium installés sur un toit exposé sud, une  combinaison  de ces  deux technologies  peut être installée, à savoir des  OPV  sur les murs et sur toutes les surfaces opaques et des  LSC  dans les fenêtres, les lanterneaux et toutes les surfaces transparentes . Dans les deux cas, vous pouvez utiliser tous les  murs exposés  sur tous les points cardinaux pour placer des cellules OPV, tandis que les fenêtres de tous les côtés peuvent être équipées de la technologie LSC. La combinaison de ces technologies et d’autres appliquées non pas aux bâtiments mais directement aux  éléments structurels  des bâtiments est une application possible de  la photovoltaïque intégrée au bâtiment  (ou BIPV).

Mais que se passe-t-il la  nuit ? Eh bien, quand il fait noir, les nouveaux OPV et les nouvelles fenêtres LSC ne produiront pas d’énergie, mais pour atteindre  l’autosuffisance énergétique  dans chaque bâtiment, vous pouvez toujours avoir un contrat d’échange avec l’entreprise qui gère le  réseau électrique  et acheter de l’énergie lorsque de tels appareils le font. ne pas produire assez et le vendre quand ils produisent plus que ce que nous consommons. Mais si cela n’est pas  économiquement viable , ou si la maison est isolée et éloignée du réseau électrique, alors les systèmes de  stockage de l’électricité  deviendront décisifs. Eni travaille également là-dessus. Nous avons également déjà écrit que le Centre de recherche Eni pour les énergies renouvelables et l’environnement développe de nouvelles batteries à flux avec pratiquement aucune perte d’énergie  et avec une capacité et une puissance réglables à volonté. Enfin, les nouvelles réglementations européennes posent un grand défi dans la recherche de nouvelles méthodes de production d’énergie renouvelable, mais elles seront également déterminantes pour conduire le développement des technologies photovoltaïques de nouvelle génération.

Source : ENI

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