Les pistes énergétiques du futur

L’arbre-maison grandit à mesure que la famille s’agrandit

On a par exemple cette technique du pleaching, qui consiste à élever des arbres, à les tordre et à les former jusqu’à ce qu’ils deviennent l’ossature toujours enracinée… de votre maison. Une invention signée entre autres par l’architecte américain Mitchell Joachim. Plus besoin de couper un arbre pour le transformer en poutres. Pannes et bastaings sont bien vivants et continuent à grandir… tout comme votre maison. Il paraît que le système est surtout efficace sous les tropiques, où l’arbre pousse tout de même plus vite.

Des ailes de libellule en guise de climatiseur

Certains chercheurs se sont passionnés pour les immeubles d’habitation enfermés dans des quartiers sans courant d’air. Ils ont imaginé des brise-soleil verticaux reproduisant la forme des ailes de libellule et capables, par leur inclinaison, de créer de l’ombre et des courants d’air. Alors, pourquoi dépenser plus… en climatisation ? Cette maison produira également sa propre énergie. Bien sûr, cela existe déjà, mais nous n’en sommes encore qu’à la préhistoire des énergies renouvelables. (autres exemples de biomimétisme)

Du solaire… la nuit

La source d’énergie la plus connue reste le... soleil. Mais l’astre du jour est encore sous-exploité. D’abord parce que les panneaux photovoltaïques ne sont pas dotés du meilleur rendement, mais aussi parce que tous les rayons du soleil ne sont pas utilisés. La terre renvoie par exemple, dès le début de la nuit, les infrarouges reçus le jour. Et qui les récupère ? Personne ! Mais cela va changer car les panneaux du futur attraperont les rayonnements jour et nuit ! Un travail réalisé par des professeurs d'Harvard à retrouver ici.

Téléphonez, il en restera toujours quelque chose

Nous sommes désormais cernés par le Wifi et autres fréquences en tous genres. Des chercheurs Américains, Indiens, Japonais et Français ont mis au point des antennes spéciales en spirale (Rectenna) capables de capter l’infime énergie électromagnétique de ces ondes, et de la convertir en électricité. Pas de quoi concurrencer une centrale atomique ? Certes, mais cette micro-production d’électricité pourrait suffire à nourrir les appareils électroménagers de la maison ou, a minima, les outils reliés à ces ondes (téléphones portables, ordinateurs, télévisions, etc.).

Des centrales sismiques

La terre est secouée en permanence par des micro-séismes imperceptibles. Pour autant, si leur magnitude reste minuscule, il s’agit d’un déploiement inouï d’énergie. Des chercheurs ont mis au point des systèmes capables de convertir cette puissance en mouvement rotatif produisant de l’électricité. Voilà une énergie renouvelable à l’infini…

Être chauffé l’hiver grâce à l’été

Il n’est pas toujours nécessaire de disposer d’énergie pour se chauffer. Il suffit de conserver la chaleur de l’été… jusqu’à l’hiver. Pour y parvenir, certains ont eu l’idée d’enterrer des galets ; un tunnel de galets en fait, emmailloté de PVC. L’été, les zones chaudes de la maison (véranda, sous-toiture, etc.) qui sont équipées de points de captage de chaleur la ventilent vers le tunnel. Les cailloux se réchauffent. L’hiver venu, la ventilation s’exerce dans l’autre sens... une sorte de puits canadien auquel on aurait un peu forcé la main pour le rendre plus efficace. Pour reprendre un vocabulaire plus technique, ce n’est rien de moins qu’un “tunnel à déphasage intersaisonnier”. Rien que de savoir ça, ça réchauffe, non ?

Le champignon, c’est si chaud !

Au-delà de toutes les imitations, la protection de la maison passera surtout par de nouvelles matières. Cet isolant très léger et totalement naturel est un champignon, du même genre d’espèce que ces modèles géants au pied des souches. Cela ressemble au final à du polystyrène, sauf que le champignon s’est développé en culture au contact du compost. Ainsi, au bout du compte, vous posez dans vos combles des plaques ultra isolantes, très légères, mais composées de… champignons, heureusement neutralisés. (Ecovative design)

Isoler avec des bactéries cuites

À l’avenir, il faudra choisir une isolation la plus hermétique possible pour chasser ces fameux ponts thermiques qui ruinent les efforts de chauffage ou de climatisation. Là encore, les recherches vont bon train et peuvent surprendre. Par exemple, avec ces bactéries préparées en bouillon qui, projetées sur le mur de façade, ont le bon goût de mourir au contact de l’oxygène, et du coup de se transformer en une sorte de pellicule de céramique (carbonate de calcium). Une pellicule sans faille, comme un immense carreau extérieur.

Fibonacci à la recherche de la spirale d’or

Voici une innovation anodine en apparence, mais qui oblige à se (re)plonger dans l’étude non pas du nombre d’or, mais de sa cousine moins célèbre : la spirale d’or. Au départ, une douchette. Son concepteur (marque Moen) l’a fabriquée pour qu’elle produise une pluie enveloppante avec un minimum d’eau. Belle initiative ! Mais quand on demande au fabricant comment il est parvenu à un tel résultat, il n’a qu’un mot à la bouche : la spirale d’or. Il s’agit en réalité d’une spirale dont la forme obéit à une formule mathématique mise en lumière par Leonardo Fibonacci, célèbre chercheur italien du XIIe siècle. Et vous pouvez vérifier : la nature est truffée de spirales de Fibonacci (ou spirales d’or). La spirale de l’escargot, les pommes de pin, mais également la traînée d’eau dessinée par des cheveux longs mouillés rabattus en arrière... toutes obéissent à la spirale d’or. En fait, toute spirale suit cette suite logarithmique. La douche décrivant cette forme a été conçue et a montré qu’elle permettait d’obtenir une puissance maximum avec un minimum d’eau.

Une énergie qui ne manque pas de sel

Et comment ne pas citer ces centrales osmotiques inventées notamment en Norvège par la société Statkraft ? Le principe ? Faire se croiser eau salée et eau douce. Cette rencontre a lieu tous les jours dans les deltas et autres estuaires, et elle dégage une énergie formidable et totalement impalpable. Un phénomène chimique naturel veut que deux milieux, d’acidité différente, mis côte à côte, finissent par s’équilibrer. Il y a donc une migration d’un milieu vers l’autre. C’est le même phénomène d’osmose, bien connu, qui permet à l’eau de remonter par les racines jusqu’au bout des branches d’un arbre. Elle passe d’une cellule à l’autre, toujours attirée vers la cellule la plus acide. Ce phénomène chimique est capable de faire grimper des centaines de litres d’eau à des dizaines de mètres. Comment en venir à l’idée d’une centrale osmotique ? En faisant se côtoyer un bassin d’eau douce et un bassin d’eau de mer, séparés par une membrane. Un élément veut absolument rejoindre l’autre, créant une surpression dans une chambre, et donc une évacuation entraînant une turbine.

Isoler en imitant la peau

Pour finir, l’isolation du futur deviendra plus active en copiant la peau humaine avec cette céramique espagnole qui reproduit la transpiration et, du coup, le mécanisme de rafraîchissement qui l’accompagne. Chaleur = évaporation = refroidissement de la façade. Comment est-ce possible ? Grâce à un carreau imbibé d’eau et une surface hérissée de picots. Le rayon de soleil estival, très vertical, heurte le sommet de ses cônes et chauffe l’eau qu’ils contiennent, provoquant la sudation. Le soleil d’hiver, lui, est plus rasant et touche les creux. Passant aussi au travers du carreau, il pénètre dans le mur, participant ainsi au réchauffement de la maison. En somme, ce carreau prototype isole l’hiver en se comportant comme un manteau chaud, et l’été, il rafraîchit en suant !

Les termites ont bon dos

Isolation et ventilation sont les mamelles de la maison du futur. La première est de la catégorie reine des recherches. Mais changer d’air sans altérer la température est également le sport national des BBC. Et pour y parvenir, certains pourraient imiter les… termitières. L’art de ces monticules, véritables gratte-ciel de termites, consiste en effet à abriter une température constante, même si la température extérieure oscille entre + 40° C le jour et 0° C la nuit. Et c’est le cas là où l’on trouve nombre de ces nids. Sans chauffage ni climatisation, la termitière bénéficie toujours de la même température dans sa nurserie centrale. Le principe ? Des entrées d’air au pied de l’édifice en terre, puis des canalisations qui obligent l’air à serpenter contre le mur, tout en remontant vers le sommet. Là, l’air plonge au cœur d’une cheminée, au pied de laquelle vivent des larves. Cet air remplace l’air vicié qui vient d’être évacué. Revoyons la scène au ralenti : l’air brûlant à 40 °C entre au pied de la termitière. En se frottant à la terre, il perd ses calories par échange thermique. Arrivé au sommet, il n’est plus qu’une douce brise à 27° C qui plonge dans le nid. La nuit, l’air froid suit le même chemin et se frotte à la terre pour, cette fois, se charger de sa chaleur. En haut, sa température atteint 27° C avant qu’il plonge dans le puits. Une maison comme celle-ci est tout à fait concevable. Elle existe d’ailleurs déjà en format “immeuble” avec le Eastgate, ensemble de bureaux au Zimbabwe.

Poussés par la loi qui veut des maisons basse consommation, les ingénieurs multiplient les innovations... Et certaines ont de quoi surprendre. La maison du futur que l’on voyait domotisée jusqu’au bout des tuiles sera avant tout biomimétique. Entendez par là qu’elle se comportera comme un végétal, ou comme un animal. Elle va imiter la nature et consommer peu d’énergie, s’adapter... Voilà pour la tendance lourde, mais que les geeks se rassurent, ces bio-innovations seront soutenues par des légions de nouvelles technologies on ne peut plus électroniques.