Étiquette : Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

L'Empa recherche un béton respectueux du climat

Le Fonds national suisse ( FNS ) finance un projet de cinq ans du Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche ( Empa ) pour la recherche sur la liaison du CO2 dans le ciment. Dans le cadre du SNSF Advanced Grant, les scientifiques travaillant avec la chef de projet Barbara Lothenbach recevront 2,2 millions de francs pour leur projet de recherche, selon un communiqué de presse .

La subvention remplace les fonds du Conseil européen de la recherche de la Commission européenne , auxquels les chercheurs suisses n’ont actuellement pas accès.

Grâce à ce financement, les experts de l’Empa mèneront des recherches fondamentales dans le domaine de la fixation du CO2 dans le ciment avec des partenaires de l’université finlandaise d’Oulu.

Le contexte du projet intitulé Low Carbon Magnesium-Based Binders est que l’industrie du ciment libère de grandes quantités de dioxyde de carbone. Dans le même temps, le béton est considéré comme une lueur d’espoir pour la fixation du CO2 et donc comme un réducteur potentiel des gaz à effet de serre nocifs pour le climat s’il est à base de magnésium et non de chaux comme c’est généralement le cas.

À partir de 2023, les chercheurs découvriront à quel point le béton de magnésium est stable à long terme, comment il peut être produit au mieux sur les chantiers de construction et comment la température, la valeur du pH et d’autres facteurs affectent le niveau moléculaire.

juillet 2022
Le plancher en bois est conçu pour absorber le son

Selon un communiqué de presse , des chercheurs du Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche ( Empa ) travaillent sur une première mondiale dans l’insonorisation des bâtiments en bois. Il s’agit notamment de réduire les bruits de pas. Les chercheurs utilisent une théorie physique des années 1990.

La théorie porte sur les soi-disant trous noirs acoustiques. Les évidements paraboliques dans un matériau doivent pouvoir « avaler » les vibrations telles que le son. Cependant, cette théorie n’a pas encore été testée ni dans la construction en bois ni dans l’acoustique du bâtiment. Stefan Schoenwald, responsable du laboratoire d’acoustique des bâtiments de l’Empa à Dübendorf, a réalisé précisément de telles expériences avec son équipe.

Dans ses expériences, l’équipe a déjà calculé des spectres acoustiques sur ordinateur. Ensuite, il a testé si le modèle informatique correspondait à la réalité. En fait, il n’y avait que des écarts allant jusqu’à 5 %, ce que les chercheurs expliquent, entre autres, par la variation naturelle du bois.

Les chercheurs veulent maintenant également développer une méthode qui peut automatiquement montrer la meilleure disposition et la meilleure forme des trous noirs acoustiques sur n’importe quelle taille et forme de sol. Ensuite, il faut chercher des partenaires industriels. Lors des tests, l’Empa a déjà coopéré avec l’entreprise de construction en bois Strüby AG à Seewen SZ.

mai 2022
Les superblocs rendent les villes plus vivables

Une étude du Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche ( Empa ) a examiné quelles villes ont le potentiel d’être transformées à l’aide de superblocs. Ce moyen d’urbanisme peut contrecarrer l’augmentation de la chaleur, du bruit et de la pollution de l’air et la diminution des espaces verts due au changement climatique ou à la croissance démographique. L’urbanisme est essentiel, cite l’auteur de l’étude, Sven Eggimann, dans une déclaration de l’Empa : « La conception et l’utilisation de l’espace de la rue influencent la qualité de vie des habitants et ont le potentiel d’améliorer considérablement le climat urbain. »

Barcelone est un modèle pour la formation de superblocs. Là, idéalement, 3 par 3 blocs et leurs cours intérieures sont combinés en un super bloc. Le trafic de développement est acheminé autour de l’extérieur, l’intérieur reste complètement sans voiture. Au lieu de routes et de stationnements, des pistes cyclables et des sentiers pédestres, des espaces verts et des zones de rencontre seront créés. De plus, des mesures de réduction de la chaleur peuvent être mises en œuvre.

Selon Eggimann, le potentiel de cette conception urbaine est si élevé parce que les rues représentent une partie importante de la surface totale des zones urbaines d’aujourd’hui. Dans les villes européennes, cela se situe généralement entre 15 et 25 %.

Eggimann a calculé le potentiel de superbloc de villes individuelles avec des valeurs comprises entre 1% et un tiers des rues. Des villes comme Mexico, Madrid et Tokyo ont montré le plus grand potentiel. Cependant, selon l’étude d’Eggimann, les villes dont les rues sont moins quadrillées qu’à Barcelone se prêtent également aux super îlots : « Cela offre l’opportunité de rendre les quartiers urbains plus attractifs en mettant les gens et non les véhicules au centre. »

mars 2022
IWB rejoint Sympheny

IWB prend une participation de 30 % dans Sympheny . La jeune entreprise basée à Dübendorf a développé un logiciel capable de comparer en quelques secondes les solutions énergétiques possibles pour les bâtiments. IWB souhaite utiliser les connaissances ainsi acquises dans sa propre planification pour la conversion de l’approvisionnement en énergie respectueuse du climat.

« Une protection climatique abordable nécessite des approvisionnements énergétiques optimisés », IWB présente un article sur LinkedIn concernant l’adhésion à Sympheny. Selon lui, la société d’énergie, d’eau et de télécommunications du canton de Bâle-Ville veut soutenir la scission de l’Institut fédéral d’essai et de recherche des matériaux ( Empa ) avec le capital frais dans le développement ultérieur de leur logiciel. IWB écrit qu’ils sont impatients de travailler plus étroitement avec les co-fondateurs de Sympheny Andrew Bollinger, Matthias Sulzer, Boran Morvaj et Julien Marquant.

Selon un rapport de startupticker.ch, le logiciel de la jeune entreprise, qui n’a été fondée qu’en 2020, a déjà été utilisé dans plus de 20 grands projets de planification. Les clients de Sympheny comprennent « des fournisseurs d’énergie et des entrepreneurs généraux de toute la Suisse », précise-t-il. Le logiciel de planification énergétique développé par Sympheny simule le système énergétique à examiner avec un jumeau numérique. Des algorithmes et des données d’informations géographiques normalisées (données SIG) peuvent être utilisés pour simuler la production, le stockage et la consommation d’énergie.

février 2022
L'Empa montre les avantages des matériaux isolants performants

Des chercheurs du Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche ( Empa ) ont étudié dans quelle mesure un investissement dans des matériaux isolants coûteux à haute performance tels que les aérogels peut être rentable pour les constructeurs. Selon un communiqué de presse , les 25 villes les plus chères d’Europe, d’Amérique du Nord et d’Asie ont été initialement comparées. L’équipe de recherche a découvert que le gain de surface lucratif grâce aux aérogels plus chers à un prix au mètre carré de plus de 8000 francs dépasse les coûts supplémentaires de la variante d’isolation plus fine.

La raison invoquée est que l’isolation haute performance atteint le même effet isolant que la laine minérale conventionnelle, mais ne nécessite que la moitié à un quart du matériau utilisé. Dans un contexte de hausse des prix de l’immobilier et de construction dense dans les villes, les matériaux isolants performants tels que les aérogels pourraient favoriser une construction économique. Parce que plus l’enveloppe extérieure d’un bâtiment est fine, plus il y a d’espace disponible à l’intérieur.

Les avantages économiques calculés à l’aide d’une équation auraient pu être mis en évidence dans les 15 villes les plus chères – dont les quatre villes suisses de Zurich, Genève, Lugano et Bâle avec les prix au mètre carré les plus élevés d’Europe. L’amortissement a été déterminé dans les 14 villes les plus chères d’Amérique du Nord et dans les dix villes les plus chères d’Asie. Les connaissances pourraient également aider les futurs planificateurs à choisir le matériau isolant approprié.

février 2022
L'intelligence artificielle analyse les émissions de CO2 du trafic

Une méthode d’analyse développée à l’Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt ( Empa ) peut faire des déclarations sur la façon dont la consommation du parc automobile d’un pays change d’une année à l’autre. Cette nouvelle méthode est basée sur les mathématiques et les techniques d’apprentissage en profondeur. Selon une communication , il est capable de montrer où les politiciens et les acheteurs de voitures pourraient commencer à réduire les émissions de CO2.

L’analyse est devenue de plus en plus difficile ces dernières années. Parce que les véhicules ne peuvent plus être divisés en segments classiques tels que les classes petites, moyennes et de luxe en raison des innovations techniques. De plus, les nouveaux véhicules sont de plus en plus gros et lourds. De plus, les cylindrées diminueraient, tandis que le rendement des moteurs s’améliorerait en même temps.

C’est pourquoi le département Empa Vehicle Drive Systems décrit sa technologie d’analyse comme une « percée importante » : elle permet « d’évaluer séparément les émissions de CO2 et d’effectuer une classification automatique précise des véhicules en analysant de grandes bases de données », explique le chercheur Naghmeh Niroomand. « Cela facilite l’analyse de l’évolution de la flotte d’un pays ou d’une grande entreprise. » Grâce à cette nouvelle méthode, les « facteurs subjectifs et experts » seraient supprimés et les bases de données du monde entier pourraient être comparées.

Pour la Suisse, l’équipe a pu calculer les émissions moyennes de CO2 des voitures nouvellement immatriculées. Si des véhicules moins lourds comme les SUV devaient être trouvés sur les routes suisses, cela favoriserait plus efficacement la décarbonation, explique Niroomand. Il serait également utile d’acheter des véhicules moins performants dans la même catégorie de véhicule.

janvier 2022
L'Empa atteint un record pour les cellules solaires flexibles

L’équipe Empa du Laboratoire des couches minces et du photovoltaïque , dirigé par Ayodhya N. Tiwari, a établi son septième record pour l’efficacité des cellules solaires flexibles CIGS (Copper Indium Gallium Diselenide). Après un rendement record de 12,8 % en 1999, il atteint désormais 21,38 %, selon un communiqué de presse. Ce nouveau record a été confirmé par l’ institut indépendant Fraunhofer pour les systèmes d’énergie solaire à Fribourg, en Allemagne.

La valeur maintenant mesurée est déjà proche du meilleur rendement des cellules solaires conventionnelles non flexibles en silicium cristallin de 26,7%. Les cellules solaires flexibles hautement efficaces sont particulièrement adaptées pour une utilisation sur les toits et les façades des bâtiments, pour les serres, les véhicules de transport, les avions et l’électronique portable. En collaboration avec la société Flisom basée à Niederhasli ZH, une spin-off de l’Empa et de l’ Ecole polytechnique fédérale de Zurich (EPF ), les chercheurs développent la production roll-to-roll de modules solaires légers et flexibles pour de telles applications.

Ces cellules solaires sont produites sur un film polymère en utilisant une méthode d’évaporation à basse température. Le matériau semi-conducteur absorbant la lumière repose sur le dessus sous la forme d’un film ultra-fin. Le chercheur de l’Empa Shiro Nishiwaki a optimisé leur composition. De cette façon, il a pu augmenter encore l’efficacité. Selon les mesures de l’équipe, l’augmentation de la production photovoltaïque est restée stable même après plusieurs mois.

L’équipe de Tiwari travaille en étroite collaboration avec le laboratoire Kovalenko pour les matériaux inorganiques fonctionnels de l’ETH Zurich. Les travaux de recherche et développement ont été soutenus par l’ Office fédéral de l’énergie .

septembre 2021
Des chercheurs de l'Empa développent des barres économes en énergie pour les fenêtres

Des chercheurs de l’Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt ( Empa ) ont développé un nouveau type d’isolation thermique pour les fenêtres. Selon un communiqué de presse , la bande isolante est une sorte de sandwich avec une garniture écologique. À l’intérieur se trouve de la mousse fabriquée à partir de bouteilles en PET recyclées avec des bulles d’air microscopiques. Cette barre d’économie d’énergie dite remplie pour fenêtres a une valeur d’isolation thermique très élevée.

Le boulon a été développé par une équipe de l’Empa dirigée par Michel Barbezat et Giovanni Terrasi du département d’ingénierie des systèmes mécaniques en collaboration avec des experts de l’entreprise de construction métallique Hochuli à Wigoltingen TG. Frank Hochuli a fondé la filiale hochuli avancé spécialement pour le projet. Hochuli propose le Dämmsteg sous la marque Alpet. Par rapport aux conceptions de haute qualité d’aujourd’hui, l’isolation thermique, par exemple dans un nouvel immeuble de bureaux, pourrait être améliorée jusqu’à un cinquième, a déclaré Frank Hochuli.

Le nouveau produit a été testé par les chercheurs de l’Empa pour sa résistance à l’usure dans le cadre d’une utilisation à long terme et pour les propriétés de l’isolation thermique. Un autre test de la nouvelle barre d’isolation a été effectué à l’institut de test ift à Rosenheim, en Bavière. Selon le communiqué de presse, l’ift est une référence dans l’industrie depuis des décennies. Selon l’annonce de l’Empa, les experts y ont également soumis les prototypes à des tests au feu, des tests de rupture et d’autres charges, telles que des microfissures invisibles après 1000 heures de stockage dans de l’huile ou de l’acide léger ou après une forte traction dans le sens transversal.

Selon Frank Hochuli, il existe des certifications officielles pour le comportement au feu et la capacité de charge statique. Le certificat d’isolation thermique est toujours en attente.

juillet 2021