Il fait partie des meilleurs matériaux isolants : l'aérogel de silice provient à l'origine de la recherche spatiale. Ses grands avantages sont une isolation thermique élevée et un volume réduit. Aujourd'hui, d'autres secteurs profitent également de cette super-isolation – et donc d'une efficacité énergétique de pointe, d'une résistance au feu et d'une protection thermique accrues.
La start-up française ENERSENS est spécialisée dans les produits isolants performants à base de matériaux aérogels : sous forme de feuillets, de granulés et de poudre. Dans les véhicules électriques, ils empêchent par exemple l’emballement thermique des batteries tout en augmentant leur capacité énergétique. Sous forme d'enduit ou de peinture, ils permettent aussi d'éliminer les ponts thermiques dans les bâtiments.
L'objectif de l'entreprise est de mieux faire connaître ce super-isolant. Pour cela, elle explore de nouvelles voies : « Nous disposons de plusieurs brevets, dont l'utilisation des micro-ondes pour la synthèse et le séchage des aérogels. Nous bénéficions du soutien du Conseil européen de l'innovation pour nos programmes de R&D innovants », explique David Lesueur, CTO chez ENERSENS.
Comment fonctionne le processus de fabrication particulier ?
Le gel de silice est synthétisé à l'aide de la chimie sol-gel (ou solution-gélification). Il en résulte une structure poreuse à 95%, qui est d'abord remplie d'éthanol. Or, ce solvant présente une tension superficielle qui mettrait en péril la porosité de l'aérogel s'il s'évaporait trop lentement. Il est donc important de l’éliminer d'une autre manière.
Contrairement au séchage supercritique au CO2, qui n'est pas très écologique, ENERSENS utilise pour cela une méthode inédite : un four à micro-ondes d'évaporation de 915 MHz piloté par ordinateur, associé à des pompes à vide et à une colonne de condensation de trois mètres de haut. L'installation est parfaitement adaptée pour sécher de manière homogène de grandes quantités de masse de silice, du noyau à la surface.
Autre particularité : grâce à la technique du vide raccordée, l'entreprise augmente sa production d'aérogel de silice de 60%. À la pression atmosphérique et avec une puissance de chauffage de 1 kW, il serait possible de sécher seulement 1,25 kilogramme d'aérogel. Sous un vide de 60 mbar, il est déjà possible de produire 2 kilogrammes.
Concrètement, ENERSENS utilise une combinaison des modèles de pompes PC 3012 NT VARIO select et MD 12C NT. Elles ont été sélectionnées pour leur performance, leur absence d'huile et leur faible entretien.
Pour extraire la partie liquide de l'éthanol de la silice, un vide ponctuel de 60 mbar est nécessaire en combinaison avec un condenseur de -15°C. Les pompes sont chargées de maintenir ce niveau de vide constant pendant le procédé de séchage. Elles contribuent ainsi à maintenir la grande porosité et donc la légèreté du matériau.
Au final, le super-isolant est composé à 95% d'air dans des pores de 10 nm avec une densité très faible de 75 kg/m3. En résumé : un matériau isolant léger, peu encombrant et très efficace !
Pour en savoir plus :
VACUUBRAND GMBH + CO KG
www.vacuubrand.com
ENERSENS SAS
https://enersens.eu/
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