Next Energy Technologies , fabricant d'un revêtement photovoltaïque (PV) transparent, transforme les fenêtres commerciales en panneaux solaires produisant de l'énergie. Présentation des résultats d'un projet de recherche de fenêtres réalisé dans le cadre de l' incubateur d'innovation Wells Fargo (IN2).
Les résultats montrent la performance globale en matière d'efficacité énergétique des fenêtres PV transparentes Next par rapport aux fenêtres commerciales traditionnelles.
IN2 est un incubateur de technologies renouvelables cogérée par la Fondation Wells Fargo et le National Renewable Energy Laboratory (NREL) du ministère américain de l'énergie (DOE).
Les résultats de ce projet étaient très attendus compte tenu du poids des bâtiments commerciaux qui représentent 36 % de toute la consommation d'électricité aux États-Unis, pour un coût de plus de 190 milliards de dollars par an.
De plus, les fenêtres représentent 30% des besoins de chauffage et de climatisation d'un bâtiment commercial, ce qui représente une dépense d’environ 50 milliards de dollars par an, selon le DOE.
Combiné avec le nouvel objectif du président Joe Biden qui vise à atteindre zéro émission nette de gaz à effet de serre d'ici 2050, il est impératif que le secteur de l'immobilier commercial et celui de la construction en général se transforment les bâtiments soient producteurs d'énergie.
« Pour atténuer efficacement le changement climatique, nous devons repenser fondamentalement la façon dont nous concevons, construisons, alimentons et gérons notre environnement bâti », a déclaré Daniel Emmett, PDG de Next Energy Technologies. « Les résultats de notre projet montrent que ces fenêtres peuvent aider les bâtiments à réduire leur consommation d'énergie en améliorant l'efficacité des fenêtres et en produisant de l'électricité. »
La technologie transparente de récupération d'énergie mise au point par Next permet aux architectes et aux maîtres d’ouvrages de transformer les fenêtres et les façades en verre en composants producteurs d'énergie renouvelable pour faible coût. La technologie photovoltaïque est rendue possible par des matériaux semi-conducteurs organiques qui sont abondants et peu couteux. Ce matériau est appliqué uniformément sur le verre sous forme d'une encre dans un processus à grande vitesse, nécessitant une faible consommation d'énergie. Le verre collecte le rayonnement solaire et le convertit en électricité plutôt qu'en chaleur.
Dans le projet, les fenêtres Next ont été modélisées et testées par rapport aux fenêtres commerciales conventionnelles. Les performances sont caractérisées par leur « coefficient de gain de chaleur solaire » (SHGC), une mesure de performance standard dans l'industrie des fenêtres. SHGC mesure la quantité de chaleur – ou gain solaire – créée par le rayonnement solaire pénétrant dans le bâtiment par les fenêtres. Un apport solaire excessif peut entraîner une surchauffe dans le bâtiment et augmenter les besoins de climatisation.
Les résultats de l'étude montrent que la technologie Next peut réduire le SHGC d'une fenêtre à environ 0,2.
Garret Henson, vice-président ventes et marketing chez Viracon, l'un des principaux fabricants de verre pour les bâtiments commerciaux en Amérique du Nord, a ajouté que ces résultats sont extrêmement significatifs.
« Atteindre un SHGC inférieur à 0,2 tout en offrant une esthétique neutre a été un très grand défi pour nous tous qui créons du verre architectural par dépôt de couche mince sous vide », a déclaré M. Henson. « L'équilibre entre les performances et l'apparence est au cœur de l'harmonie idéale et il semble que Next ait fait exactement cela. »
L'abaissement du SHGC représente une économie d'énergie à la source qui peut atteindre 50 % dans certains lieux d’implantation (par exemple, au Nouveau-Mexique, Texas ou Arizona) par rapport aux scénarios de référence pour les systèmes traditionnels d'aujourd'hui.
« Les résultats de la collaboration avec Next nous donnent des données sur la façon de redéfinir les façons dont les architectes et les maîtres d’ouvrages mesurent la performance des fenêtres », a déclaré Trish Cozart, responsable du programme IN2 et directrice du Centre d'innovation du NREL. « Si vous pouvez générer des quantités substantielles d'électricité avec les fenêtres d'un bâtiment, cela peut marquer un nouveau chapitre. Maintenant, l'objectif est l'évaluation du SHGC pour tenir compte des impacts de la production d'électricité ainsi que du gain de chaleur solaire. »
