L'Aérogel est l'isolation idéale pour la maison. Valeur R de R-10,3 par pouce. Il présente une très faible conductivité thermique, une faible densité et une porosité élevée. La plupart des aérogels sont fabriqués à partir de silice (sable) – le composé qui constitue 59 % de la croûte terrestre – et d'air. Les espaces d’air morts constituent le principal isolant de la plupart des isolants. Les produits Aerogel contiennent jusqu'à 99,8 % d'air.
Qu’est-ce que l’Aérogel ?
L'aérogel est un gel solide de faible densité. Le liquide est éliminé et remplacé par du gaz, généralement de l'air. L'aérogel est également appelé « fumée bleue », « fumée solide » et « fumée gelée » en raison de son apparence.
La plupart des aérogels sont fabriqués à partir de silice qui constitue la partie solide de la substance. La silice est un mauvais conducteur de chaleur. L’air ne peut pas se déplacer à l’intérieur de la substance, empêchant ainsi la conduction thermique et la convection. L'aérogel n'est que légèrement plus lourd que l'air. Un mètre cube pèse 1,5 kilogramme. (35 pieds cubes pèsent 3,3 livres.)
Une fleur posée sur un morceau d'aérogel de silice, suspendu au-dessus de la flamme d'un bec Bunsen. Les aérogels ont d'excellentes propriétés isolantes et la fleur est protégée de la chaleur de la flamme.
Faits sur l'aérogel :
99,8 % d'air 39 fois plus isolant que le meilleur isolant en fibre de verre 1 000 fois moins dense que le verre Utilisé sur le rover de Mars Pathfinder
Une citation du Dr Peter Tsou du Jet Propulsion Laboratory de la NASA : « Vous pouvez prendre une maison de deux ou trois chambres, l'isoler avec de l'aérogel et la chauffer avec une bougie. Mais la maison finirait par devenir trop chaude.
Comment l'aérogel est arrivé
Aerogel a été créé en 1931 à la suite d'un pari entre Samuel Stephens Kistler et Charles Learned. Qui pourrait remplacer le liquide d’un pot de gelée par un gaz sans en réduire le volume ? Kistler a gagné le pari.
La lyophilisation élimine le liquide sans provoquer l'effondrement de la matrice solide du gel. Les premiers aérogels étaient fabriqués à base de silice. Kistler a également utilisé de l'alumine, de l'oxyde de chrome et de l'oxyde d'étain. À la fin des années 1980, les industriels ont commencé à utiliser du carbone pour fabriquer des aérogels. Les autres matériaux de base utilisés comprennent l'oxyde de fer, le cuivre, l'or et le carbone.
Utilisations de l'aérogel
Les départements de recherche et développement ont proposé de multiples utilisations pour l'aérogel. Beaucoup d'entre elles avant que les produits isolants ne deviennent viables.
Utilisation dans la construction
Les progrès récents dans la réduction de la fragilité de l’aérogel font de l’aérogel un produit isolant plus polyvalent. Certains des produits et utilisations comprennent :
Isolation des murs. Peut être utilisé indépendamment ou laminé sur de la laine minérale ou des panneaux de fibres pour offrir une meilleure résistance thermique. Puits de lumière. Pris en sandwich entre deux couches de Lexan pour une meilleure isolation. Les fenêtres. Pris en sandwich entre deux feuilles de verre, il offre une meilleure valeur isolante que les fenêtres à triple vitrage. Les unités sont également beaucoup plus légères. Espaces restreints. Peut être emballé dans des cavités petites et étroites telles que l'espace entre les montants de fenêtre et l'encadrement mural sans perdre aucune valeur R. Enveloppement de tuyau. Remplace l'enveloppe en fibre de verre. Prend moins de place et offre une meilleure valeur d'isolation. Pont thermique. Installé sous forme de fines bandes étroites sur la face intérieure des montants des murs et des chevrons du toit, l'aérogel augmente la valeur R globale du système mural. Cloison sèche. L'aérogel est ajouté aux cloisons sèches pour augmenter la valeur R des murs extérieurs. Plâtre. Le plâtre à base d'aérogel augmente la valeur isolante. (Utilisées lors de la restauration de bâtiments historiques pour ajouter de l'isolation tout en préservant l'apparence.) Couvertures d'équipement. Empêche la dissipation de la chaleur et assure une insonorisation.
Autres applications de l'aérogel
L'aérogel est utilisé dans de nombreux produits, certains d'entre eux semblent un peu étranges. Voici quelques-uns.
Raquettes de tennis. Des peintures. Produits de beauté. Vêtements et couvertures. Combinaisons spatiales et combinaisons de plongée. Absorption des déversements de produits chimiques. L'administration de médicaments. Dégivrage des avions. Ogives thermonucléaires. Beaucoup d'autres.
Avantages de l'aérogel :
Les avantages de l'aérogel en tant que produit isolant comprennent :
Meilleure isolation thermique. Absorption acoustique. Déshydratant. Antidéflagrant. Perméable à l'eau. Hydrophobe. Hautes caractéristiques hydrofuges. Réduit la corrosion dans les environnements marins et à humidité élevée. En même temps, l’aérogel laisse passer la vapeur. Installation. Installation facile. Se coupe avec un couteau tout usage. Peut être retiré et remplacé sans dommage. Durabilité. Ne s'agglutine pas, ne s'affaisse pas et ne se fissure pas. A une durée de vie plus longue. Économise de l'espace. Utilise moins d’espace au sol que les matériaux isolants traditionnels.
Inconvénients de l'aérogel :
L'aérogel est peut-être le matériau isolant idéal, mais il présente quelques problèmes. Il ne s’agit pas d’une invention nouvelle, mais l’industrie de l’isolation a mis du temps à l’adopter et à trouver comment l’utiliser efficacement. L'intérêt commercial a diminué vers 1970. La résurgence de l'Aérogel a commencé dans les années 1980 avec l'utilisation du produit par la NASA et l'expiration de certains brevets.
Coût. Compter 2,30 $ le pied carré pour une épaisseur de 5 mm. Disponibilité. Aerogel est fabriqué en petits lots, ce qui limite la distribution massive. Il n’est pas disponible dans les grands magasins de matériaux de construction. Fragilité. Ne résiste pas à la tension. Respiratoire. Possibilité de problèmes des voies respiratoires supérieures. EPI. Utilisez un équipement de protection individuelle, notamment un respirateur et des gants, lors de la manipulation de l'aérogel.
Fabrication d'aérogels
Tous ces problèmes sont résolus par les fabricants et des améliorations sont annoncées régulièrement. Des innovations telles que le laminage d'aérogel sur des produits isolants tels que la laine minérale, les plaques de plâtre et les carreaux sont déjà disponibles.
L'Union européenne et la Grande-Bretagne normalisent les lignes directrices sur les aérogels. La densité de population et les zones de construction encombrées conduisent à un recours accru à de meilleurs produits d’isolation et d’insonorisation.
Certains des principaux fabricants mondiaux d’aérogels comprennent :
Aspen Aerogels Aerogel Technologies Svenska Aerogel Holding AB Green Earth Aerogel Technologies Cabot Corporation
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