Dans la recherche constante de solutions plus efficaces et durables pour la construction, les aérogels apparaissent comme une technologie révolutionnaire dans le domaine de l'isolation thermique.
Qu'est-ce que l'aérogel ?
Il s'agit d'un matériau extrêmement léger et poreux, créé en remplaçant le composant liquide présent à l'intérieur d'un gel par du gaz. Ce processus donne naissance à une structure solide avec une très faible densité et des propriétés thermiques exceptionnelles. Également appelé « fumée solide », « fumée glacée » ou « fumée bleue », l'aérogel allie légèreté et capacité d'isolation sans précédent.
Le premier aérogel a été développé en 1931 par le scientifique américain Samuel Kistler, qui a réussi à remplacer le liquide d'un gel par du gaz sans en détruire la structure. Dans les années 60, son utilisation s'est popularisée dans le secteur aérospatial comme isolant thermique. Depuis lors, les aérogels ont considérablement évolué, avec des progrès dans leur fabrication et leurs applications, en particulier dans le domaine de l'isolation thermique.
Ses principaux avantages
L'utilisation d'aérogel dans le secteur de la construction offre de multiples avantages :
- Efficacité énergétique : il offre une conductivité thermique extrêmement faible, bien inférieure à celle des isolants conventionnels, ce qui en fait l'un des meilleurs isolants thermiques disponibles. Cela se traduit par des économies d'énergie significatives pour les bâtiments, en réduisant considérablement les besoins en chauffage et en climatisation.
- Durabilité : son utilisation dans la construction favorise la durabilité environnementale. En réduisant la demande en énergie, les émissions de CO2 et l'empreinte carbone sont diminuées.
- Légèreté et résistance : malgré leur apparence fragile, les aérogels sont étonnamment résistants et peuvent supporter des charges importantes. Leur légèreté facilite leur manipulation et leur installation dans diverses applications de construction sans ajouter de poids significatif à la structure du bâtiment, ce qui est particulièrement avantageux dans les projets de construction où le poids est un facteur critique.
- Résistance au feu : les aérogels sont incombustibles et peuvent supporter des températures extrêmement élevées, ce qui les rend idéaux pour améliorer la sécurité incendie dans les bâtiments.
- Polyvalence dans les applications : ils peuvent être utilisés dans une grande variété de formes et de tailles, des panneaux rigides aux revêtements souples, s'adaptant ainsi à différents besoins de construction.
Propriétés techniques de l'aérogel
- Conductivité thermique : environ 0,013 W/m·K, soit près de 5 fois moins que les isolants en polyuréthane les plus efficaces.
- Densité : 3 mg/cm3 ou 3 kg/m3, soit 1 000 fois moins dense que le verre et trois fois plus dense que l'air.
- Porosité : plus de 90 % de son volume est composé d'air
- Résistance au feu : il peut supporter des températures allant jusqu'à 1 000 °C sans se dégrader
- Isolation acoustique : la vitesse du son à travers l'aérogel est d'environ 100 m/s.
- Indice de réfraction : d'environ 1,0, ce qui lui confère une transparence similaire à celle de l'air.¿Qué construcciones han implementado esta tecnología?
La Biosphère de Montréal, conçue en 1967 par l'architecte visionnaire Richard Buckminster Fuller, est un symbole de l'architecture durable et un exemple du potentiel de l'aérogel. Ce chef-d'œuvre de 76 mètres de diamètre est constitué d'une imposante structure en acier qui abrite un musée à l'intérieur. Son isolation thermique de pointe est due à l'utilisation innovante de l'aérogel, un matériau qui permet également à la lumière naturelle de pénétrer.
De même, le Sculpture Building and School of Art Gallery de l'université de Yale, conçu par Kieran Timberlake et situé dans le Connecticut (États-Unis), dispose d'une enveloppe translucide spectaculaire, d'environ 6 000 m², composée de verre et d'aérogel.
Progrès et perspectives d'avenir
Les puissants avantages de l'aérogel en font sans aucun doute un matériau prometteur pour l'avenir de la construction efficace et durable. Sa pénétration sur le marché est encore limitée en raison de son coût élevé, dix fois supérieur à celui d'un isolant conventionnel. Cependant, on espère que la recherche et le développement technologique continus permettront de surmonter les défis actuels et faciliteront le décollage et l'utilisation généralisée de ce matériau innovant.
En los últimos años se han llevado a cabo diversos trabajos de investigación relacionados con el aerogel que han logrado avances significativos y le han abierto camino en el mercado. Entre ellos, destacamos HOMESKIN, un proyecto colaborativo y financiado por la Unión Europea para el desarrollo de nuevos productos y soluciones constructivas de aislamiento térmico en edificación, basados en materiales de altas prestaciones: AABC-Advanced Aerogel-based composite materials, con el objetivo de reducir el consumo energético de los edificios, que actualmente representa el 40% del consumo energético mundial, y las emisiones de CO2, que representan un 36% del total.
Por su parte, el proyecto VEEP (Versatile Eco-efficient Production), también financiado por la Unión Europea, se ha centrado en el desarrollo de revestimientos aislantes, de alta calidad y eficiencia energética, a partir de partículas de aerogel y la reutilización de los residuos que genera la actividad de construcción y demolición. Su objetivo ha sido el de promover la economía circular y reducir de forma rentable el consumo de energía de los edificios.
En INCOGA nos posicionamos a la vanguardia de la innovación. Apostamos por la innovación constante, concebimos el presente y el futuro de la edificación de la mano de la digitalización y la industrialización, incorporando de forma temprana a nuestra metodología los últimos avances tecnológicos, en procesos y materiales.
