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Technologie

Un géant de la nanotechnologie délicat comme une toile d’araignée

01-02-2019

Photo: Pixabay

Ce texte a été écrit par des élèves de 4e secondaire du Pensionnat du Saint-Nom-de-Marie à la suite d’un atelier sur la communication scientifique offert par l’équipe de Québec Science.

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Un texte de Frédérique Leroux et Éloïse Arsenault

Le réchauffement climatique qui met en danger la planète est désormais étudié par de plus en plus de scientifiques à travers le monde. Nombreux sont ceux qui sont inquiets face aux conséquences actuelles et futures de ce phénomène. Heureusement, plusieurs physiciens travaillent assidûment afin de développer de nouvelles technologies écoénergétiques, capables de freiner les effets du dérèglement climatique. Ces technologies offrent ainsi une nouvelle ère de possibilités aux habitants de la planète bleue.

En effet, après les DEL, (dispositif optoélectronique capable de produire de la lumière avec faible demande énergétique) ainsi que les panneaux solaires (cellules photovoltaïques exploitant les simples rayons du soleil), voici maintenant la troisième révolution technologique en matière d’énergie verte : le produit SketchNanoGard-SC. Il s’agit d’un enduit nanotechnologique qui s’applique sur les fenêtres afin d’améliorer leur isolation contre la perte de chaleur en hiver et le gain de chaleur en été. Ceci permet de réduire la consommation énergétique, et donc de réduire l’empreinte écologique liée à la climatisation et au chauffage de plusieurs bâtiments. Suivra dans ce texte une analyse scientifique, historique et économique de ce produit vraiment révolutionnaire.

Photo: sketchano.com

Pour débuter, le produit novateur qu’est SketchNanoGard-SC doit toute sa performance à l’oxyde d’indium-étain (OIE), se trouvant dans la composition de l’enduit. Effectivement, ce matériau ultra rare et dispendieux est un mélange d’oxyde d’indium (In2O3) et d’oxyde d’étain (SnO2). Ses principales caractéristiques sont sa grande conductivité électrique et sa transparence optique. Cela veut dire qu’une fois appliqué sur les vitres, ce dernier est presque transparent et permet ainsi de laisser pénétrer une grande quantité de lumière.

La raison pour laquelle le produit réduit tant la chaleur entrante en été et sortante en hiver, c’est que l’OIE réfléchit les rayons ultraviolets et infrarouges de la lumière les faisant ainsi rebondir contre la vitre. Conséquemment, la chaleur ne peut pas entrer l’été, et ne peut pas sortir l’hiver. Outre cet oxyde réputé, l’enduit contient d’autres composants importants dont un agent de cohésion et bien sûr un solvant d’eau. Pour résumer, l’oxyde sert à la transparence des vitres, à faire passer la luminosité dans celles-ci et à empêcher les transferts de chaleur et de froid alors que l’agent de cohésion sert à réunir tous les éléments du produit ensemble pour un résultat homogène. Finalement, le solvant d’eau permet la fluidité de l’enduit. Lors de l’application, le produit prend environ 30 min à être appliqué sur la vitre à l’aide d’un rouleau à peinture et une fois sec, prend l’épaisseur de 8 microns, équivalant à l’épaisseur d’un fil de toile d’araignée. (Wikipédia, 2018 ; sketchnano.com, 2018)

Comparaison entre des fenêtres ordinaires et ces mêmes fenêtres traitées avec le produit

Source: sketchano

 

L’ingénierie derrière le produit

Tel que décrit, le produit SketchNanoGard-SC permet vraiment d’optimiser l’isolation d’une fenêtre. Premièrement, la grande force du produit est qu’il est capable de couper une grande partie des rayons ultraviolets (UV) et des infrarouges (IR), tout en laissant entrer une bonne quantité de lumière visible. Au point de vue des UV, le produit permet d’en couper presque la totalité, ce qui est 40% de plus que pour une fenêtre ordinaire. Pour ce qui en est des infrarouges, le produit en coupe 85% comparativement à une fenêtre ordinaire qui en filtre 51% de moins.

Au niveau de la lumière visible, certes le produit enlève un petit peu de luminosité par rapport à une fenêtre non traitée, mais cette différence n’est pas visible à l’œil nu et est minime considérant tous les avantages écoénergétiques. De plus, le coefficient de chaleur solaire (ce qui signifie le pourcentage de chaleur qui traverse la vitre), d’une fenêtre traitée est de 0,3 alors qu’il est de 0,78 pour une fenêtre ordinaire. En d’autres termes, seulement 33% du froid ou de la chaleur extérieure entrera dans votre maison lorsque l’enduit aura été appliqué sur vos fenêtres ! Voilà donc pourquoi l’application seule de l’enduit fera baisser la température du bâtiment de 3 à 5 degrés en été et augmentera la température de ce même pourcentage en hiver.

Il s’agit vraiment d’un produit novateur. Jean François Leroux, président de Sketch Nanotechnologies inc., le dit d’ailleurs : « L’enduit thermique SketchNanoGard-SC est définitivement le meilleur au monde. » En terminant, la durabilité du produit lui-même est plus grande que celle d’une fenêtre, signifiant que vous remplacerez sûrement votre fenêtre avant d’avoir à remplacer l’enduit. (Wikipédia, 2018 ; sketchnano.com , 2018)

Concrètement, le but ultime de l’enduit est de réduire les émissions de gaz CO2 causées par le chauffage ou par la climatisation. Pour continuer, le produit permet d’isoler les vitres des bâtiments. En chiffres, il permet de sauver 20% d’énergie, soit une énorme quantité qui ne sera pas gaspillée. Cette donnée peut vous paraître petite et sans importance, mais imaginez si on économisait 20% de l’énergie utilisée par la population mondiale ou encore si toutes les technologies de la terre étaient des énergies vertes capables de sauver de 20 à 30% d’énergie. On peut dire que ça ferait une énorme différence ! (sketchnano.com, 2018)

Source: sketchnano

 

Les débuts de la compagnie

Le fondateur de la compagnie qui produit l’enduit SketchNanoGard-SC se nomme Yasuhiro Shimada. Diplômé de l’université de Meji, au Japon, il obtient sa maîtrise en système juridique japonais. À 30 ans, il met sur pieds une compagnie d’assurance automobile qui finira par réaliser 115 millions de dollars canadiens en revenus. En 2010, il achète la compagnie qui appartenait alors à Shigeki Lida et commence à travailler au cœur de sa nouvelle société, appelée Sketch, en tant que professionnel du marketing et de la promotion des ventes.

Au cours des années, il comprend que le marché de la nanotechnologie au Japon est le plus avancé et développé au monde. Étant un bon citoyen de son pays avant-gardiste, il réalise que son enduit nanotechnologique est écoénergétique et donc qu’il pourra être utile pour lutter contre la pollution et le réchauffement climatique de l’archipel japonais. En effet, le peuple japonais est très sensibilisé aux répercussions de l’humain sur l’environnement et très soucieux de la pollution de sa république. Une des raisons pour lesquelles les Japonais sont si conscientisés est le fait qu’ils habitent une île où la densité de la population fait en sorte que l’air devient vite pollué. À titre indicatif, la densité de population au Japon est de 338 habitants par kilomètre carré contrairement au Canada où elle est de 3,7. (Wikipédia, 2018)

La deuxième raison d’une telle préoccupation environnementale vient du fait que l’archipel a été lourdement pollué dans le passé. Effectivement, la Deuxième Guerre mondiale, plus précisément les deux bombardements atomiques d’Hiroshima et de Nagasaki, a laissé des radiations nocives pour les humains dans l’air ambiant. De plus, plusieurs intoxications majeures au mercure aux alentours de la baie de Minamata ont eu lieu, contaminant de façon permanente l’eau potable. Par la suite, le 11 mars 2001, la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi explose sous les effets d’un séisme de magnitude 9. Il s’agira de la plus grande catastrophe nucléaire du 21e siècle puisqu’elle sera classée niveau 7 de l’échelle internationale des éléments nucléaires.

Après toutes ces catastrophes, le Japon s’est doté d’une politique environnementale importante permettant la prévention des désastres naturels. Pour ce faire, plusieurs normes parasismiques ont été créées, des formations ont été mises en place pour sensibiliser les gens à la pollution et des barrages ont été bâtis afin de prévenir les inondations. Il est donc devenu extrêmement important de se soucier de l’environnement dans la culture japonaise, contrairement au Canada où plusieurs tiennent pour acquis la chance d’avoir un si beau et grand territoire. Par exemple, l’accès à l’eau potable est souvent pris pour acquis. Comme donnée, un foyer canadien dépense 300L d’eau par jour. En effet, le Canada est un pays riche en eau et possède le cinquième des ressources mondiales d’eau douce, 25% des terres humides restantes sur la planète, et le plus long littoral du monde. La grande variété de lacs et de cours d’eau de toutes tailles sont bénéfique pour les habitants du pays à la feuille d’érable ainsi que pour toutes les autres formes de vie et les écosystèmes qui y sont présents. Par contre, cette richesse comporte cependant un revers, car le fait qu’elle soit si accessible et abondante fait en sorte qu’elle est souvent considérée comme acquise. À bien y penser, quand dans une journée prenons-nous la peine d’apprécier la chance d’avoir de l’eau potable saine au bout du robinet ? Il serait important de prendre exemple sur les Japonais. (Wikipédia, 2018).

Sketch au Québec

De nos jours, la compagnie Sketch est présente dans 15 pays à travers le monde dont le Canada. En effet, une société québécoise du nom de Sketch Nanotechnologies inc. a acheté les droits pour vendre la technologie, en 2016, sur le sol canadien. Depuis deux ans, son président Jean-François Leroux importe l’enduit SketchNanoGard-SC directement du Japon. L’objectif premier est de rendre accessible sur le marché cette technologie novatrice et ultra efficace, permettant des économies d’énergie substantielles, selon ce que nous en a dit Jean- François Leroux en entrevue.

Un investissement intelligent

Du côté économique, cette technologie comporte d’énormes avantages, mais aussi quelques inconvénients à court terme. Premièrement, il faut savoir que pour recouvrir une superficie de verre d’un pied carré, la quantité de produits nécessaire coûtera 15$. Cela veut dire que pour une maison de taille moyenne, le coût total sera d’environ deux mille dollars, prix assez élevé. Cependant, cet inconvénient ne sera que de courte durée puisqu’une fois l’application faite, la garantie du produit est de 10 ans et la durabilité du produit est de 20 ans.

De plus, étant donné qu’il s’agit d’un produit écoénergétique, les acheteurs de la technologie verront leur facture de demande énergétique réduite de 20% chaque année. Cela signifie que les consommateurs pourront profiter d’un retour significatif sur leur investissement, et ce, dès la 2e année suivant l’application. (Wikipédia, 2018; sketchnano.com, 2018).

En conclusion, l’enduit SketchNanoGard-SC est un produit à la fine pointe de la technologie. C’est un enduit ayant la finesse d’une toile d’araignée, mais la puissance d’un géant nanotechnologique. Ce produit a été créé principalement pour assurer le confort de ses acheteurs ainsi que pour permettre des économies d’énergie substantielles, mais s’ensuivent plusieurs conséquences positives pour la planète, notamment la réduction des émissions de CO2. Il sera fascinant de vérifier si dans 10 ans, ce produit inventé par un Japonais sur une minuscule île, sera utilisé à l’échelle mondiale. À la lumière de toutes ses propriétés écoénergétiques, nous l’espérons fortement !

Représentation des effets du produit en été et en hiver

Bibliographie

Sketch Nanotechnologies. (2018). SketchNanoGard Thermique.

Wikipédia. (2018). Oxyde d’indium-étain.

Un enduit thermique révolutionnaire pour toute fenestration. (2018). Passion technologie, Sketch Nanotechnologies, p.58 – p.59.

Wikipédia. (2018). Environnement au Japon.

Wikipédia. (2018). Bombardements atomiques d’Hiroshima et Nagasaki.

Wikipédia. (2018). Japon.

Wikipédia. (2018). Canada.

Wikipédia. (2018). Diode électroluminescente.

Wikipédia. (2018). Panneau solaire.

Wikipédia. (2018). Centrale nucléaire de Fukushima Daiichi.

Sketch International Webside. (2018). Sketch Total Strategy.

Jean François Leroux, communication personnelle, 24 septembre 2018

Yoshi Takaseki, communication personnelle, 22 septembre 2018

Dr. Berardi, Umberto. (Novembre 2017). Test Report n.1 (v.2) : Report 1.2 SketchNanoGard-SC Thermal Coating for Windows for Sketch Nanotechnologies inc. Toronto, Ontario.

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