Ce matériau de construction résistant pourrait être intégré aux murs et aux revêtements pour rendre la vie à l’intérieur des bâtiments plus confortables lors des vagues de chaleur, sans avoir recours à la climatisation.
Par l’équipe d’Anthropocene Magazine (Opens in a new window)
Crédit : Image par Chu Viết Đôn (Opens in a new window) (Pixabay).
En été, les bâtiments deviennent souvent plus chauds que leur environnement extérieur, en partie à cause des matériaux qui les composent. Le béton absorbe la lumière du soleil et emmagasine cette énergie sous forme de chaleur, ce qui augmente la température des espaces intérieurs, amenant les gens à faire fonctionner davantage des climatiseurs énergivores (Opens in a new window).
Toutefois, une équipe de recherche de l’Université du Sud-Est, en Chine, a inversé la tendance grâce à un nouveau ciment à effet refroidissant capable de faire baisser la température des bâtiments sans utiliser d’électricité. Ce ciment a l’apparence et le comportement d’un ciment ordinaire, mais il est capable de réduire la température intérieure de quelques degrés.
La production de ciment et de béton (Opens in a new window) représente environ 8 % des émissions mondiales de dioxyde de carbone (Opens in a new window). Or, les émissions ne s’arrêtent pas là : les bâtiments consomment environ 40 % de l’énergie mondiale et émettent près de 36 % des émissions mondiales de carbone, dont une grande partie provient de leur exploitation, explique l’équipe dans Science Advances (Opens in a new window). « Les besoins en climatisation augmentent rapidement en raison du réchauffement planétaire, de la croissance démographique et de l’amélioration du niveau de vie. »
Une méthode appelée refroidissement radiatif a récemment émergé comme solution prometteuse pour rafraîchir les humains ainsi que les espaces, et elle ne consomme pas d’électricité. Cette approche repose sur des matériaux capables de réfléchir la lumière du soleil (Opens in a new window) et d’émettre la chaleur (ou rayonnement infrarouge) à travers l’atmosphère, jusqu’à l’espace.
L’équipe de l’Université du Sud-Est a modifié la composition chimique et la structure du ciment pour en faire un matériau à refroidissement radiatif. « Nous avons transformé de manière novatrice les matériaux à base de ciment, initialement absorbeurs de chaleur, en réflecteurs de chaleur grâce à une approche ascendante. »
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L’équipe a utilisé des matières premières riches en calcium, alumine, silice et soufre. La combinaison des composés d’alumine et de soufre permet au matériau d’émettre un rayonnement dans le domaine infrarouge moyen.
Le mélange de ciment ainsi modifié (Opens in a new window) favorise également la formation d’ettringite, un minéral de sulfate de calcium et d’aluminium, normalement présent en petites quantités dans le ciment. À l’aide d’un moule en caoutchouc, l’équipe de recherche a exercé une pression pour créer un ciment contenant de nombreux cristaux d’ettringite de tailles variées. Ce mélange de cristaux diffuse la lumière dans différentes directions.
Le ciment rafraîchissant a démontré une grande résistance lors des tests en laboratoire. Il a bien résisté à l’abrasion, aux liquides corrosifs, au rayonnement ultraviolet et aux cycles de gel et de dégel. Par ailleurs, les essais sur le terrain ont montré que la température de surface du matériau restait jusqu’à 5,4 °C plus froide que celle de l’air ambiant et 26 °C plus froide que celle d’un ciment conventionnel en plein soleil.
Le procédé de fabrication a également réduit l’empreinte carbone du ciment (Opens in a new window) de 25 %. Grâce à son processus de fabrication économique et facilement transposable, cette innovation pourrait être utilisée dans les revêtements, les toits et les murs structurels.
« Cette percée pourrait transformer l’industrie lourde du ciment en un système à émissions de carbone négatives, où le superciment refroidissant jouerait un rôle clé dans la transition vers un avenir énergétique efficace et sans carbone pour le secteur de la construction », conclut l’équipe de recherche.
Source : Guo Lu et coll., « Scalable metasurface-enhanced supercool cement », Science Advances, 2025.
Article original en anglais : https://www.anthropocenemagazine.org/2025/08/new-supercool-cement-brings-temperatures-down-by-over-5c/ (Opens in a new window)
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(Opens in a new window)Anthropocène est la version française d’Anthropocene Magazine (Opens in a new window). La traduction française des articles est réalisée par le Service de traduction de l’Université Concordia (Opens in a new window), la Durabilité à l’Ère Numérique (Opens in a new window) et le pôle canadien de Future Earth (Opens in a new window).
Date
October 29, 2025