Le rôle du dioxyde de titane dans la promotion des énergies renouvelables et de l’efficacité énergétique

Le rôle du dioxyde du titane dans l’activation des énergies renouvelables et l’efficacité énergétique

La réalisation des objectifs climatiques pour 2030 et 2050, conformément à l'Accord de Paris, est le critère de réussite des politiques menées dans le cadre du Green Deal européen.

La Commission européenne lance une série de politiques ambitieuses dans le cadre du pacte vert européen afin de contribuer à la réalisation de l’objectif de l’UE pour 2030, à savoir une réduction d’au moins 55 % des émissions de gaz à effet de serre, et de son objectif de neutralité climatique pour 2050. Ces politiques vont de la réforme du fonctionnement du système alimentaire à la promotion de la transition vers une économie circulaire et la décarbonisation de l’industrie. Les énergies renouvelables et l’amélioration de l’efficacité énergétique restent deux instruments clés dans la boîte à outils pour réaliser les ambitions climatiques.

Two key instruments in the toolbox to achieve climate ambitions remain renewable energy and enhanced energy efficiency.

L’analyse d’impact du plan d’action pour le climat à l’horizon 2030 a estimé que la part de l’énergie produite à partir de sources renouvelables devrait atteindre 38 % à 40 % en 2030 et que les gains d’efficacité énergétique nécessaires sont de 36 % à 39 % pour la consommation d’énergie finale et de 39 % à 41 % pour la consommation d’énergie primaire[1].

Passer de l’«efficacité énergétique» au développement d’un secteur de l’électricité basé sur les énergies renouvelables exige de renforcer l’innovation et de moderniser les infrastructures. Le dioxyde de titane (TiO2) peut jouer un rôle à la fois dans l’efficacité énergétique et dans la production d’énergies renouvelables.

Le dioxyde de titane améliore l'efficacité énergétique dans les bâtiments

Les bâtiments sont les plus gros consommateurs d’énergie en Europe, représentant 40 % de la consommation d’énergie et 36 % des émissions de gaz à effet de serre (GES) de l’UE[2]. L’initiative européenne « Renovation Wave » vise à améliorer l’efficacité énergétique du parc immobilier et à réduire la quantité d’énergie consommée. Le TiO2 peut jouer un rôle fondamental à cet égard.
Enabling renewables modern buildings

Les pigments de TiO2 sont un composant essentiel des peintures qui permet d’obtenir des finitions blanches brillantes et durables, tant pour l’intérieur que pour l’extérieur. Son application peut contribuer, non seulement au prolongement de la durée de vie des matériaux qu’il recouvre, mais aussi à l’efficacité énergétique.  Lorsque la peinture contenant des pigments de TiO2 est appliquée sur les surfaces externes des bâtiments, elle peut réduire considérablement l’accumulation de chaleur à l’intérieur de ces derniers. Cela est possible grâce à une propriété unique du TiO2, qui reflète les rayons infrarouges du soleil. Par conséquent, le TiO2 contribue à réduire l’énergie qui serait sinon consommée par les dispositifs de refroidissement comme la climatisation, ce qui permet de réaliser des économies d’énergie.

En outre, le TiO2 peut aider à lutter contre «l’effet d’îlot de chaleur urbain», qui représente un problème croissant dans de nombreuses villes à travers le monde.

Enabling renewables heat island
L’absorption de chaleur par le béton et les matériaux de construction signifie que les températures peuvent être nettement plus élevées dans les villes que dans leur environnement rural. Peindre les surfaces avec de la peinture blanche ou toute autre peinture colorée contenant du TiO2 est un moyen efficace de réduire cet effet.

Le TiO2 est un élément constitutif de l’avenir des énergies renouvelables

Les sources d’énergie renouvelable devraient représenter 32 % de la consommation d’énergie d’ici 2030[3]. Les propriétés photocatalytiques du TiO2 impliquent son utilisation dans les technologies d’énergie solaire existantes et nouvelles, ce qui pourrait aider à atteindre les objectifs en matière d’énergie renouvelable.

Par exemple, une équipe internationale de scientifiques dirigée par l’Université Rice au Texas a dévoilé un nouveau matériau, l’hématène, qui pourrait changer la donne dans la production de combustible solaire.

L’hématène est extrait de l’hématite, forme minérale du minerai de fer. Les recherches ont montré que l’hématène extrait associé à des nanotubes de TiO2 permettait d’extraire la charge électrique générée par l’activité photocatalytique pour qu’elle soit utilisée.

Le TiO2 est l’un des photocatalyseurs les plus efficaces. L’industrie et la communauté scientifique l’utilisent pour de nombreuses applications et projets de recherche, du traitement de l’eau à la purification de l’air.

Innovation dans les batteries et TiO2

La Commission européenne prévoit d’introduire une législation spécifique pour favoriser la création d’une chaîne de valeur circulaire et durable des batteries. Ainsi, les batteries joueront un rôle fondamental dans la transition de l’UE vers une économie plus circulaire et à faibles émissions.  L’amélioration de la capacité et de la longévité des batteries sont deux défis majeurs.
Enabling renewables batteries

Le TiO est un produit chimique précieux qui peut aider à améliorer l’efficacité des batteries en augmentant leur capacité de stockage d’énergie et en prolongeant leur durée de vie.

  • En 2015, une équipe de chercheurs de la Nanyang Technology University (NTU) de Singapour a développé des batteries à base de TiO2 qui peuvent être rechargées à 70 % de leur capacité en seulement deux minutes, avec une durée de vie estimée de 20 ans.

Sources