Les matériaux autonettoyants

Les matériaux autonettoyants ont la particularité – croyez-le ou non – de se nettoyer tout seuls. Il s’agit là d’un système très pratique qui pourtant ne date pas d’hier. En effet, la technologie fut mise en évidence par le professeur Fujishima en 1967, et le principe en lui-même est aussi vieux que le lotus, qui a donné son nom à « l’effet Lotus » : l’eau reste en dehors d’une surface, et glisse en entraînant les impuretés.

Ainsi, les matériaux autonettoyants offrent une adhésion minimale aux particules et autres polluants. Un point fort lorsque l’on ne veut pas nettoyer les vitres du 50ème étage d’un building une fois par mois ! La version la plus répandue, bénéficiant des apports des nanotechnologies, est composée de nanotubes de carbone qui créent une fine pellicule hydrophobe à la surface du matériau en question. L’intérêt est de l’imperméabiliser afin de faciliter le déplacement de l’eau et donc l’élimination des impuretés via l’effet Lotus. Cela dit, certains matériaux autonettoyants vont plus loin. Le Dioxyde de Titane (TiO₂) possède des capacités de catalyse de réactions d’oxydoréduction particulièrement efficaces en présence d’un rayonnement ultra-violet (UV) grâce à la chimie quantique.

 

Ce phénomène permet notamment de détruire les particules organiques en les décomposant en déchets minéraux inertes qui se retrouvent évacués par la moindre goutte d’eau. Ce phénomène s’appelle la photocatalyse. Il va jusqu’à rendre possible la destruction de polluants atmosphériques tels que les composés de la famille des NO_x (oxydes d’azote), qui sont le fléau de la couche d’ozone. Ce qui rend la démarche durable, c’est d’une part que le TiO₂ n’est pas toxique, qu’il est facile à produire et peu énergivore, et surtout qu’il n’est pas détruit durant l’opération et peut donc être réutilisé ad vitam aeternam. Ce procédé a d’ailleurs monopolisé l’intérêt de la commission B44A « photocatalyse » de l’AFNOR, qui lui a décerné les normes ISO/TC206/WG33 et ISO/TC206/WG37, respectivement relatives à la performance des matériaux photocatalytiques pour la purification de l’air et aux méthodes d’essai pour matériaux photocatalytiques.

 

Dans la liste des matériaux pouvant bénéficier de ces avantages, on note évidemment les vitrages, mais également des murs, des revêtements de chaussée, aussi bien en intérieur qu’en extérieur. L’entretien est inexistant pour un surcoût total de 3 % du prix du matériau standard. Il existe même un argument santé dans la mesure où il a été prouvé que certains virus et certaines bactéries ne survivent pas à la « purification » des matériaux autonettoyants. Ainsi, la surface est propre et nette, désodorisée et désinfectée. Des recherches sont actuellement en cours pour élargir cette solution aux problèmes d’hygiène dans d’autres domaines, notamment pour ce qui est de la purification de l’eau. Cela reste un problème majeur et un défi pour des pays d’Afrique notamment, qui n’ont pas accès à l’eau potable. Un système nommé « Aquacat » utilisant une technologie combinant UV et photocatalyse permet ainsi de dépolluer jusqu’à 50 litres d’eau par jour !

 

En conclusion on peut dire que ces procédés sont extrêmement prometteurs, mais que beaucoup reste à faire. Des murs dépolluants pourraient être la panacée aux problèmes de pollution urbaine que connaissent des villes comme Mexico, et dans une moindre mesure Paris. Le développement des technologies de purification de l’eau pourrait même s’avérer vital car d’après certains experts, le XXIème siècle sera marqué par un important accroissement des besoins en eau : maîtriser la potabilité de l’eau pourrait alors devenir réalité.