Après près de deux ans de préparation, des équipes d'étudiants en architecture et en ingénierie ouvriront bientôt les portes d'un groupe de 20 maisons alimentées à l'énergie solaire sur le National Mall.
Les équipes, issues d'universités des États-Unis, du Canada, de Porto Rico et d'Europe, participent au Solar Decathlon, un concours parrainé par le ministère de l'énergie et destiné à mettre en valeur le potentiel de l'énergie solaire dans les bâtiments. Le secrétaire d'État à l'énergie, Steven Chu, qui a visité la maison de l'équipe californienne mercredi après-midi, devrait prendre la parole lors de la cérémonie d'ouverture jeudi après-midi. Les maisons seront ouvertes au public pendant quatre jours à partir de vendredi.
Mercredi, cependant, les étudiants étaient occupés à mettre la dernière main à leurs bâtiments de 800 pieds carrés et à connecter leurs panneaux électriques solaires à un "micro-réseau" mis en place pour l'événement, qui alimente le réseau électrique local en électricité excédentaire. Après avoir construit leurs bâtiments chez eux, les équipes d'étudiants les transportent et les remontent sur le National Mall où ils ne fonctionnent qu'à l'énergie solaire.
Les équipes sont jugées par des architectes et des concepteurs dans dix catégories, dont la conception de l'éclairage, la viabilité commerciale de leurs projets et la conception architecturale. Mais les équipes d'étudiants et de professeurs ont emprunté des voies très différentes pour parvenir à des bâtiments autonomes. Certains bâtiments mettent l'accent sur l'aspect pratique en utilisant uniquement des matériaux disponibles sur le marché, tandis que d'autres ont délibérément repoussé les limites de la technologie.
À l'extrémité supérieure du spectre de la haute technologie se trouvent les équipes de l'Ontario/Colombie-Britannique, de l'Espagne et de l'Allemagne, qui utilisent des cellules photovoltaïques intégrées au bâtiment, c'est-à-dire des cellules solaires fixées au bardage de leurs maisons. Les planches à clins fabriquées par l'équipe allemande, qui a remporté le concours en 2007, utilisent également un matériau super isolant sur la face intérieure, qui, selon les étudiants, est dix fois plus isolant que l'isolation traditionnelle.
L'équipe de Penn State, quant à elle, utilise des capteurs solaires spécialement conçus pour maximiser l'exposition au soleil grâce à des cellules cylindriques à couches minces.
Dans le même temps, certaines écoles s'efforcent de montrer que les technologies de construction écologique peuvent être accessibles. Alors que la construction de nombreuses maisons coûte plus de 500 000 euros, l'université de Rice indique que son prototype de maison Zerow ne coûte que 140 000 euros. Avec des panneaux plus petits, elle pourrait être construite pour $80 000. Comme l'équipe de Boston, l'équipe de Rice a trouvé un acheteur pour sa maison après sa construction.
Des diodes électroluminescentes au bardage de grange
Les clins d'œil générateurs d'électricité ne sont pas la seule technologie de construction exposée. La plupart des équipes utilisent des appareils électroménagers économes en énergie, des éclairages LED et des systèmes de contrôle et de surveillance de l'énergie, tels que des écrans tactiles qui permettent de voir la consommation d'énergie et de contrôler l'éclairage et les appareils électroménagers.
Le secrétaire d'État à l'énergie, Steven Chu, a posé mercredi pour une photo avec l'équipe californienne lors du Solar Decathlon.
(Crédit : Martin LaMonica/china-heatpump)
L'équipe californienne, composée d'étudiants de l'université de Santa Clara et du California College of the Arts, a construit un système d'automatisation des bâtiments qui permet aux habitants de la maison de programmer l'éclairage, les fenêtres et les stores, ainsi que le système de chauffage et de climatisation. Selon les étudiants, il est possible de programmer les paramètres à partir d'un écran tactile situé dans la maison ou d'un smartphone.
Un certain nombre d'équipes utilisent des pompes à chaleur, considérées comme un moyen efficace de chauffer et de refroidir les bâtiments. La maison de Rice Zerow a configuré sa pompe à chaleur de manière à ce qu'il y ait deux unités de chauffage/refroidissement séparées, ce qui évite les pertes d'énergie dans les conduits.
Une autre technologie plus utilisée cette année qu'il y a deux ans est celle des micro-onduleurs, des dispositifs qui convertissent le courant continu des panneaux solaires en courant alternatif domestique. Ces micro-onduleurs, qui remplacent des machines dédiées plus grandes, sont plus chers mais peuvent augmenter la production d'électricité de 10 %, selon Martin Zeumer de l'équipe allemande.
Sur le plan de la conception, la plupart des maisons cherchent à utiliser la lumière du jour de manière stratégique, avec de grandes fenêtres orientées vers le sud et des stores. La lumière du jour réduit le besoin d'éclairage artificiel et peut contribuer à augmenter la quantité de chaleur disponible grâce au soleil.
Un autre thème de l'architecture est le choix conscient des matériaux, comme l'isolation fabriquée à partir de blue-jeans recyclés ou de matériaux d'origine locale. La maison de l'équipe de l'université de l'Illinois, par exemple, est recouverte de planches de bois récupérées dans une grange de la ferme familiale de l'un des membres de l'équipe.
Les modèles spécifiques du Solar Decathlon conviennent mieux aux nouvelles constructions. Mais l'ouverture des maisons au public a pour but de donner des idées sur la manière d'intégrer les technologies solaires et l'efficacité énergétique dans les maisons.
"Dans mon esprit, il s'agit d'une maison à source ouverte", a déclaré Roque Sanchez, étudiant en ingénierie à l'université de Rice. "Nous travaillons vraiment pour le public afin qu'il puisse voir ce qui fonctionne. J'espère que quelqu'un pourra copier et modifier ce que nous avons fait.
Dans le courant de la semaine, vous trouverez une autre galerie de photos avec plus de détails et de photos des maisons.