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Étiquette : empa

  • Nouveau développement pour réduire le bruit ferroviaire

    Nouveau développement pour réduire le bruit ferroviaire

    Des chercheurs du Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche ( Empa ), de la Haute Ecole d’économie et d’ingénierie du canton de Vaud et de l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne ( EPFL ) ont développé conjointement de nouvelles semelles de rail. Ces composants sont pour la plupart en plastique élastique et sont coincés entre les rails et les traverses en béton, comme l’explique l’Empa dans un communiqué de presse . Ils sont utilisés pour protéger les rails.

    Cependant, les patins de rail existants ont des limites. Surtout si la protection des rails est considérablement augmentée, cela entraîne en même temps plus de nuisances sonores. Les chercheurs veulent maintenant résoudre ce défi. Après plusieurs tests en laboratoire, une pièce contenant plus de 50 % de polyisobutylène (PIB), intégrée dans une coque en plastique éthylène-acétate de vinyle (EVA) plus dur, s’est avérée être l’option la plus efficace. En même temps, il peut réduire le bruit ferroviaire et protéger les rails.

    Dans une prochaine étape, les nouvelles semelles de rail seront testées sur une ligne ferroviaire à Nottwil en mars. « Ces patins de rail sont faciles à fabriquer. Nous aurons besoin de près de 400 unités pour le tronçon de 100 mètres», explique Bart van Damme du département Acoustique et réduction du bruit de l’Empa. C’est pourquoi une entreprise est déjà à bord qui reprend la fabrication des composants déjà brevetés.

  • L'Empa montre les avantages des matériaux isolants performants

    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.

  • Un algorithme contrôle les thermostats

    Un algorithme contrôle les thermostats

    Deux chercheurs du Urban Energy Systems Lab du Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche ( Empa ) ont créé un algorithme d'auto-apprentissage pour les thermostats de chauffage. Selon un rapport de l'Empa, il peut être intégré dans des thermostats intelligents ou intelligents conventionnels via une connexion cloud et réguler la température ambiante de manière prédictive.

    "Le potentiel est énorme", estime Felix Bünning, co-fondateur de la spin-off viboo de l'Empa, qui commercialise cet algorithme. "Nos expériences au NEST ont montré que des économies d'énergie comprises entre 26 et 49 % peuvent être réalisées avec cette approche."

    Pour créer un modèle du bâtiment, les données du bâtiment telles que les positions des vannes et les mesures de la température ambiante à partir de seulement deux semaines sont suffisantes. En combinaison avec les prévisions de la température extérieure locale et du rayonnement solaire global, l'algorithme calcule ensuite indépendamment la quantité idéale d'énergie nécessaire pour chauffer ou refroidir le bâtiment jusqu'à douze heures à l'avance.

    Selon les informations, un premier partenaire est la société danoise Danfoss . Le fabricant de thermostats actif au niveau international teste actuellement dans un projet pilote avec viboo le potentiel d'économies dans les bâtiments existants conventionnels. Par ailleurs, la start-up est déjà en pourparlers avec d'autres partenaires industriels. Par exemple, il intégrera l'algorithme directement dans le système central d'automatisation du bâtiment d'un immeuble de bureaux à Zurich.

  • L'intelligence artificielle analyse les émissions de CO2 du trafic

    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.

  • Le projet concret de l'Empa reçoit un financement

    Le projet concret de l'Empa reçoit un financement

    La Fondation Ernst Göhner , basée à Zoug, finance un projet de recherche sur le béton à hautes performances à l'Institut fédéral d'essai et de recherche sur les matériaux ( Empa ). Il a maintenant mis un montant non spécifié à la disposition de l' Empa Future Fund en tant que financement de démarrage , selon un communiqué de presse .

    Cela soutient un projet de recherche pour un béton plus respectueux de l'environnement. Celui-ci a une empreinte CO2 inférieure à celle du béton armé conventionnel car il est plus durable et stable. De plus, le béton auto-tendu peut être utilisé avec plus de parcimonie.

    Le projet est un projet dit à haut risque et à haut gain. "Le risque d'échec est élevé, mais il y a aussi beaucoup à gagner", a déclaré Masoud Motavalli, chef du département de recherche pour les structures d'ingénierie à l'Empa à Dübendorf, cité dans le communiqué. Depuis 2008, il avait approché des sponsors potentiels avec l'idée d'un béton précontraint à hautes performances.

  • L'Empa recherche le stockage souterrain

    L'Empa recherche le stockage souterrain

    L’Empa met en place une installation expérimentale de stockage d’énergie saisonnière dans le cadre de son nouveau campus de recherche à Dübendorf, informe l’institut de recherche dans un message . La chaleur résiduelle des équipements de ventilation et de laboratoire doit être stockée dans le sol sous la zone. L’objectif est d’alimenter en énergie tout le territoire de l’Empa, écrit l’Empa.

    Un champ de sondes géothermiques à gradient de température sert de réservoir de chaleur, dans lequel sont installées 144 sondes géothermiques ancrées jusqu’à 100 mètres de profondeur dans le sol. Avec leur aide, les chercheurs de l’Empa veulent établir un mix optimal entre température, efficacité et stockage d’énergie. Les températures dans le stockage souterrain peuvent fluctuer jusqu’à 50 degrés au centre et 10 degrés dans les zones périphériques. À 100 mètres de profondeur, le système de stockage fonctionne de manière particulièrement efficace et perd très peu de chaleur dans l’environnement, explique l’Empa.

    L’institut de recherche peut utiliser le système de stockage de chaleur pendant dix ans, principalement à des fins de recherche. D’une part, une installation de stockage souterrain est très efficace, mais en raison de sa grande masse, elle est également lente, selon le communiqué de presse. Les chercheurs supposent qu’il faudra environ trois à quatre ans pour régler la température de fonctionnement finale.

  • Regardez vers l'avenir de la technologie de la construction

    Regardez vers l'avenir de la technologie de la construction

    Il y a loin de l’idée à une innovation commercialisable – en particulier dans l’industrie de la construction. Il existe un fossé entre les technologies qui fonctionnent en laboratoire et le marché qui exige des produits bien conçus et fiables. Le bâtiment modulaire de recherche et d’innovation NEST des instituts de recherche suisses Empa et Eawag vise à combler cette lacune.

    Le NEST (Next Evolution in Sustainable Building Technologies) a ouvert ses portes en 2016 et est situé sur le campus de l’Empa à Dübendorf. Le bâtiment se compose d’un noyau de bâtiment avec trois plates-formes en porte-à-faux. Des modules de construction temporaires et thématiquement différents, appelés unités, peuvent y être installés. Ainsi, les équipes de recherche, les bureaux d’architecture et les entreprises de l’industrie de la construction peuvent tester et développer ensemble des matériaux, des technologies, des produits, des concepts énergétiques et des concepts d’usage au NEST. Au sens de « living lab », les unités installées sont en fait des lieux de vie et de travail utilisés.
    L’unité « HiLo » est actuellement en construction sur la plate-forme supérieure de NEST. La construction a commencé à l’été 2019. L’unité est destinée à démontrer les possibilités de la construction légère. En plus d’une construction de toit innovante, des sols légers économes en matériaux et une façade solaire adaptative sont utilisés. Pendant le fonctionnement, la technologie du bâtiment doit être optimisée en permanence à l’aide de l’apprentissage automatique. L’unité ouvrira officiellement le 6 octobre 2021.

    L’unité « STEP2 » à deux étages est également en projet. Les entreprises et les partenaires de recherche les mettent en œuvre ensemble dans une démarche d’innovation ouverte. Après son achèvement, qui est prévu pour l’été 2022, il servira d’atelier d’innovation interdisciplinaire et d’environnement de bureau. Les projets centraux de l’unité comprennent un escalier en colimaçon en forme de colonne vertébrale humaine, une enveloppe de bâtiment qui s’adapte aux conditions extérieures et un plafond au sol réalisé avec l’impression 3D.

  • L'œuvre d'art produit de l'énergie solaire

    L'œuvre d'art produit de l'énergie solaire

    Les cellules solaires peuvent également décorer les bâtiments en tant qu’objets d’art. C’est ce que montre un projet qui a maintenant été mis en œuvre dans le bâtiment de recherche NEST de l’Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt ( Empa ) et de l’institut de recherche sur l’eau EAWAG. Les façades du bâtiment ont été équipées de modules photovoltaïques qui, ensemble, constituent une œuvre d’art.

    À cette fin, l’Empa a mis en œuvre le projet Glasklar, sur lequel elle a collaboré avec Zug Estates et des étudiants et professeurs des deux départements Design & Art et Technology & Architecture de l’ Université des sciences appliquées et des arts de Lucerne. Ce dernier a conçu des modules photovoltaïques lors d’un événement de bloc de deux semaines, qui correspondent visuellement au bâtiment NEST en tant qu’objets de conception. Le design a été mis en œuvre par l’étudiante en design textile Lynn Balli. Il a été sélectionné pour être utilisé dans le bâtiment NEST dans le cadre d’un concours de conception interdisciplinaire.

    « Si nous pouvons susciter l’intérêt des concepteurs pour la conception de modules photovoltaïques intégrés au bâtiment, nous apporterons une contribution importante à une plus grande acceptation des façades photovoltaïques et favoriserons ainsi l’expansion de la production d’électricité renouvelable en Suisse », déclare Björn Niesen, NEST innovation directeur Message de l’Empa cité.

  • L'Empa atteint un record pour les cellules solaires flexibles

    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 .

  • L'Empa propose un plan de rénovation des bâtiments

    L'Empa propose un plan de rénovation des bâtiments

    Le Laboratoire des systèmes énergétiques urbains de Dübendorfer de l'Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt ( Empa ) a développé des mesures pour réduire les gaz à effet de serre des 1,8 million de bâtiments du pays. Le laboratoire veut montrer quelles sont les mesures appropriées et dans quel ordre elles doivent être prises, indique-t-il dans un message . L'objectif est une réduction décisive des émissions de CO2 pour le chauffage et le refroidissement afin d'atteindre l'objectif net zéro de la Suisse d'ici 2050. Si la rénovation écologique du parc immobilier progressait au rythme actuel, cela prendrait encore 100 ans, calcule l'Empa.

    Dirigés par Kristine Orehounig, les chercheurs ont utilisé l'exploration de données pour diviser tous les bâtiments résidentiels et commerciaux en Suisse en plus de 100 archétypes, selon l'année de construction, le type de chauffage, l'emplacement et le nombre d'utilisateurs. Ensuite, tous ont été vérifiés pour leur adéquation au photovoltaïque et à leur raccordement à un réseau de chaleur.

    Selon l'Empa, ce travail de tri a montré qu'il vaut la peine de commencer à rénover particulièrement rapidement les toits et les fenêtres des bâtiments anciens. Cela devrait être suivi par la rénovation des systèmes de chauffage dans presque tous les types de maisons. Il est important de remplacer le plus rapidement possible les énergies fossiles par du photovoltaïque sur les toits et les façades. L'équipe de recherche recommande de produire de la chaleur à l'aide de pompes à chaleur et de chauffage à la biomasse. "Si les mesures proposées sont prises", estime Kristine Orehounig, "les émissions de gaz à effet de serre du parc immobilier existant en Suisse peuvent être réduites de 60 à 80 pour cent".

  • L'Empa renforce les bâtiments en béton

    L'Empa renforce les bâtiments en béton

    Les structures en béton obsolètes sont depuis longtemps renforcées avec des plastiques renforcés de fibres de carbone (PRFC), explique l’ Empa dans un communiqué de presse . Les chercheurs de l’Empa ont maintenant perfectionné cette technologie. Vos lamelles CFRP peuvent lutter activement contre la déflexion des poutres en béton.

    Pour ce faire, les lattes sont collées aux poutres avec de la résine époxy sous contrainte de traction. Une fois la connexion durcie, la contrainte de traction s’oppose à la déflexion des poutres. Les chercheurs ont également amélioré la méthode précédente pour attacher les extrémités des bandes. Au lieu de plaques d’aluminium collées et vissées, des supports en PRFC spécialement développés sont utilisés.

    « Une solution composée d’un seul matériau vaut toujours mieux que deux qui se comportent différemment », cite le chercheur de l’Empa Christoph Czaderski dans le communiqué. « Nous avons fait beaucoup de tests en laboratoire, notamment pour l’ancrage. » Selon l’annonce, la nouvelle technologie peut augmenter la capacité portante d’une dalle de béton de 77 % par rapport à la méthode classique.

    La prochaine étape consiste à amener le processus à maturité du marché. À cette fin, l’Empa travaille avec S&P Clever Reinforcement Company à Seewen SZ en tant que partenaire industriel. Un procédé industriel est actuellement en cours de développement pour les cintres qui étaient auparavant fabriqués à la main, selon l’annonce. Martin Hüppi estime que le processus est « justifiable en termes de prix pour les propriétaires d’immeubles ». « Je vois absolument un marché pour cela », explique le chef de projet S&P dans le communiqué.

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

    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.

  • L'Empa et l'Eawag agrandissent le campus

    L'Empa et l'Eawag agrandissent le campus

    Les travaux de construction symboliques pour l’agrandissement du campus de recherche par l’ Empa et l’ Eawag à Dübendorf ont débuté mercredi. La cérémonie d’inauguration a donné le feu vert pour un nouveau bâtiment de laboratoire. Par ailleurs, un bâtiment multifonctionnel et un parking à plusieurs étages sont prévus sur le site de 20 000 m². Selon la version Empa et l’achèvement est prévu pour le milieu de la 2024e

    Le bâtiment du laboratoire accueillera environ 60 nouveaux laboratoires et bureaux, le bâtiment multifonctionnel 1000 mètres carrés de bureaux et des espaces pour les restaurants au rez-de-chaussée. Toutes les places de stationnement seront déplacées vers le parking à plusieurs étages. Un total de 260 véhicules devraient y trouver de la place. Cela rendrait les zones extérieures plus attrayantes et plus sûres pour les piétons et les cyclistes. De plus, plus de verdissement est possible.

    À l’avenir, la recherche ne sera pas seulement menée dans, mais aussi sur et avec les nouveaux bâtiments. Les innovations des laboratoires de l’Empa doivent être utilisées principalement dans les domaines de l’énergie et de la technique du bâtiment. Par exemple, un champ avec des sondes géothermiques est prévu pour stocker la chaleur résiduelle des bâtiments et la restituer en hiver. Un projet de recherche examinera ensuite comment cette innovation affecte l’approvisionnement énergétique du campus.

  • La Suisse a besoin de 87 millions de tonnes de matériel par an

    La Suisse a besoin de 87 millions de tonnes de matériel par an

    Des chercheurs de l’Institut fédéral d’essais et de recherche sur les matériaux ( Empa ) se sont penchés sur la question: combien la Suisse consomme-t-elle? La base était les flux massiques et énergétiques pour l’année 2018. Selon le communiqué de presse , cela signifie que la consommation intérieure de matières est de 87 millions de tonnes nettes par an. C’est la masse de matériel nécessaire pour faire fonctionner l’économie suisse. Cela comprend, par exemple, les bâtiments, les rues, les voitures et l’électricité.

    À titre d’exemple de masses sortantes, l’annonce mentionne que 12 millions de tonnes finissent dans le stockage final. Les exportations de l’année de recherche 2018 s’élevaient à 18 millions de tonnes. Une grande partie du matériel entrant reste dans le système et permet à «l’entrepôt» de croître de 52 millions de tonnes par an (à partir de 2018). Le poids total de «l’entrepôt de matériaux» en Suisse est d’environ 3,2 milliards de tonnes.

    L’étude est la quatrième partie du projet MatCH. L’abréviation signifie « Ressources matérielles et énergétiques et impacts environnementaux associés en Suisse ». Le projet a été lancé en 2013 pour le compte de l’Office fédéral de l’environnement (OFEV) et s’est étendu sur plusieurs étapes. La première partie a enregistré tous les flux de matières et d’énergie dans le secteur de la construction; le second concernait la mobilité. Et la troisième partie était consacrée à la production et à la consommation des autres biens importés, obtenus sur le marché intérieur et exportés.

    Le travail maintenant présenté est la quatrième partie, qui apporte une synthèse des résultats des trois précédents. L’équipe a également analysé comment le comportement de la population affecte les émissions de gaz à effet de serre. En plus des données de consommation par habitant, les chercheurs ont également analysé le comportement personnel. Le message indique que si tous les habitants se comportaient comme le cinquième de la population avec le style de vie le plus exemplaire, les émissions totales de gaz à effet de serre de la Suisse pourraient être réduites de 16 pour cent. Si, en revanche, tout le monde se comportait comme le cinquième au mode de vie le moins écologique, les émissions augmenteraient de 17%.

  • Le sol des bureaux de NEST est en cours de construction pour pouvoir être recyclé

    Le sol des bureaux de NEST est en cours de construction pour pouvoir être recyclé

    L’unité de bureau de NEST appelée Sprint est destinée à établir de nouvelles normes pour la construction circulaire. La cérémonie d’inauguration aura lieu à la mi-avril. Il devrait être terminé en été. Sprint est situé au premier étage du NEST à Dübendorf. Le bâtiment modulaire de trois étages est le centre de recherche et d’innovation de l’Institut fédéral d’essais et de recherche sur les matériaux ( Empa ) et de l’institut de recherche sur l’eau du Domaine des EPF ( Eawag ).

    Comme indiqué dans un communiqué de presse de l’Empa, les personnes impliquées dans la planification se sont concentrées sur la recherche des solutions les plus générales possibles pour un démantèlement ultérieur. Ce faisant, ils suivent une approche de conception qui facilite les changements futurs et le démontage pour récupérer les systèmes, les composants et les matériaux. Les bâtiments d’aujourd’hui doivent être construits de telle manière «que leurs composants puissent être réinjectés dans des cycles», explique Kerstin Müller, architecte en chef chez baubüro in situ et directeur général de Zirkular GmbH .

    Votre collègue Oliver Seidel souligne que la réutilisation des matériaux est souvent associée à des coûts inférieurs. «Mais la valeur ajoutée réside dans un autre domaine: la réutilisation est plus durable. Et en termes de qualité, il n’y a pas de perte. »Au contraire. Par exemple, l’esthétique d’un parquet ancien en bois représente une valeur ajoutée.

    « Pour la première fois, l’Empa combine l’approche de la réutilisation et les exigences du marché d’une construction rapide et flexible », a déclaré Enrico Marchesi, responsable de l’innovation et chef de projet chez NEST. « Avec la nouvelle unité » Sprint « , nous voulons montrer que ces besoins peuvent être satisfaits ensemble. »

  • L'Empa remplace le bitume dans la construction routière par de la ficelle

    L'Empa remplace le bitume dans la construction routière par de la ficelle

    Des chercheurs de l’Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt ( Empa ) étudient actuellement une nouvelle méthode pour stabiliser la quantité de pierre dans la construction de routes. Plus précisément, selon le communiqué de presse, il s’agit de remplacer le liant bitume dans la production de la surface d’entraînement. L’asphalte est constitué de pierres de formes et de tailles différentes et ne devient une surface de route que lorsqu’il est stabilisé à l’aide de bitume.

    Le bitume pose des problèmes environnementaux. Les polluants atmosphériques sont libérés lors de la production de pétrole brut et également plus tard lors de l’utilisation. L’asphalte est également sujet aux fissures et déformations et imperméable à l’eau de pluie, qui pollue l’environnement.

    Les deux chercheurs de l’Empa Martin Arraigada et Saeed Abbasion du département béton et asphalte de l’Empa mettent actuellement en œuvre une méthode connue de l’art pour la production de revêtements routiers dans un agencement d’essai. Dans ces objets d’art, des stèles en pierre ont été utilisées, qui ont été stabilisées par un tissage de ficelle et supportent des charges allant jusqu’à 20 tonnes à une hauteur de 80 centimètres.

    Dans l’expérience, un bras de robot contrôlé électroniquement applique une ficelle à une couche de pierre selon un motif spécifique. En «imbriquant» les pierres sont fixées en cinq couches dans leur position dans la «plate-forme». Lors des tests, ils étaient déjà aussi résistants que l’asphalte bitumineux conventionnel sous des charges d’une demi-tonne. De la ficelle bon marché a été utilisée, comme celle qui est classiquement utilisée pour attacher les colis.

    Les essais n’ont pas encore abouti à un produit prêt à l’emploi pouvant être utilisé dans la construction de routes. Le travail de base, cependant, offre beaucoup de potentiel d’innovation afin de se rapprocher d’un revêtement routier recyclable et peut-être déroulable par des moyens simples, selon l’annonce de l’Empa. Une vidéo de la procédure peut également être visionnée sur le site Web.

  • D'excellents designs ornent la façade photovoltaïque de NEST

    D'excellents designs ornent la façade photovoltaïque de NEST

    Des étudiants de l’Université des Sciences Appliquées de Lucerne ont réalisé des objets design à partir de modules photovoltaïques. Ils doivent être installés sur la façade du bâtiment de recherche et d’innovation NEST sur le campus de l’Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt ( Empa ) à Dübendorf. Lors d’un concours, des étudiants des deux départements universitaires de design et d’art ainsi que de technologie et d’architecture de l’Université des sciences appliquées et des arts de Lucerne (HSLU ) ont été invités à présenter leurs créations. Les œuvres d’art ont été créées dans le cadre d’un événement de bloc interdisciplinaire de deux semaines, selon un communiqué de presse de l’Empa.

    Un jury de six membres a choisi le design intitulé « Crystal Clear » de Lynn Balli comme gagnant. Ses huit motifs sont visibles sur les modules qui seront installés sur la façade de NEST à l’été 2021. Le design a convaincu le jury avec « l’accent élégant mis sur la dynamique du verre et la mise en œuvre réussie avec huit œuvres d’art individuelles ».

    Le jury était composé de cadres de l’Empa, HSLU et Zug Estates . Le prix du public a été remporté par le projet «Vernetzt» de Florence Schöb.

    NEST est le bâtiment commun de recherche et d’innovation de l’Empa et de l’institut de recherche sur l’eau Eawag . Les technologies et matériaux de construction et d’énergie sont testés dans le bâtiment modulaire. Cela vise à promouvoir l’utilisation durable des ressources et de l’énergie.

  • Siloxene offre un "matériau miracle" pour l'industrie chimique

    Siloxene offre un "matériau miracle" pour l'industrie chimique

    Après une carrière de chercheur réussie à la Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt ( Empa ), Matthias Koebel a fondé sa propre start-up appelée Siloxene. Avec cela, il souhaite commercialiser un composant matériel multifonctionnel qu’il a découvert et étudié pendant son séjour à l’Empa.

    Dans un communiqué de presse , l’Empa décrit le développement comme un «matériau miracle» pour l’industrie chimique. Plus précisément, il s’agit d’un matériau de construction hybride moléculaire à base de silicium qui ne mesure qu’environ un nanomètre. Le matériau peut être utilisé pour améliorer les propriétés des adhésifs, des revêtements ou des charges en fonction du produit et des exigences du client. Par exemple, les revêtements peuvent être rendus plus résistants aux rayures ou les adhésifs ont un temps de durcissement plus court. L’Empa compare également le matériel avec les ciseaux à gènes Crispr / Cas, qui a reçu le prix Nobel de médecine. Cela peut être utilisé pour guérir les maladies génétiques.

    Avec sa nouvelle start-up basée à Dübendorf, Koebel s’adresse principalement aux entreprises du secteur de la plasturgie, de la production d’adhésifs ou de mastics et de l’industrie des matériaux de construction. «Les obstacles réglementaires ne sont pas si élevés ici et nous pouvons relativement facilement optimiser leurs produits et processus avec les entreprises», explique-t-il dans le communiqué de presse.

    Koebel se concentre actuellement sur l’expansion de son département de recherche et développement et sur l’acquisition de clients. Il souhaite d’abord faire fabriquer sa macromolécule par un sous-traitant. «Sur le long terme, cependant, j’aimerais monter ma propre production», souligne-t-il.

  • Energie 360 ° travaille sur une solution power-to-gas

    Energie 360 ° travaille sur une solution power-to-gas

    Energie 360 ° et la société de stockage de gaz RAG Austria s’efforcent de rendre l’énergie solaire disponible toute l’année. Tous deux poursuivent conjointement le projet innovant de power-to-gas Underground Sun Conversion – Flexible Storage . Il a commencé en décembre 2020 pour une durée de deux ans et demi et est soutenu par la Commission européenne promue . Des tests sur le terrain sont déjà en cours sur le site de recherche RAG à Pilsbach, en Haute-Autriche.

    Dans ce projet, les énergies renouvelables excédentaires, comme le solaire en été, sont converties en hydrogène, explique Energie 360 ° dans un communiqué de presse . Celui-ci est ensuite stocké avec le dioxyde de carbone dans un stockage souterrain naturel à une profondeur de plus de 1000 mètres. Là, les micro-organismes combinent l’hydrogène et le carbone pour former du méthane gazeux renouvelable. Cette énergie peut être utilisée en cas de rupture d’approvisionnement, par exemple en hiver. L’avantage par rapport aux centrales de pompage ou aux batteries réside dans une capacité de stockage beaucoup plus élevée et, en même temps, moins de surface, selon Energie 360 °.

    En Suisse, les deux sociétés coopèrent avec l’ Université de Berne , la Haute école spécialisée de Suisse orientale et l’Institut fédéral d’essais et de recherche sur les matériaux ( Empa ). «Nous travaillons ensemble à la solution de l’un des plus grands défis du système énergétique du futur: comment faire avancer les sources d’énergie renouvelables volatiles telles que le soleil et le vent et en même temps offrir une sécurité d’approvisionnement toute l’année?» Déclare Andreas Kunz, responsable des systèmes énergétiques chez Energie 360 °.

  • Lidl prépare des succursales pour le futur

    Lidl prépare des succursales pour le futur

    Lidl Suisse s’était déjà engagé en 2014 à rendre le fonctionnement de ses succursales plus durable, a informé le distributeur dans un message . Après tout, la consommation énergétique de 150 agences suisses Lidl correspond à celle d’une ville moyenne du pays. Le potentiel d’économies est proportionnellement important.

    De nouvelles succursales doivent être mises en place dès cette année à l’aide d’un concept énergétique innovant, explique la communication. « Il est très important pour nous que nos futurs sites soient à l’épreuve du temps et durables en termes de matériaux de construction, de consommation d’énergie et de technologie », a déclaré Reto Ruch, directeur immobilier de Lidl Suisse. Lidl Suisse travaille avec l’ Empa pour développer ce concept énergétique.

    Dans un premier temps, les deux partenaires analyseront la consommation énergétique des agences existantes. En conséquence, des mesures d’optimisation devraient alors en être dérivées. Dans le même temps, l’Empa et Lidl souhaitent tester des systèmes d’énergie alternative à l’aide de simulations informatiques. «Notre objectif est d’aider Lidl Suisse dans nos travaux de recherche pour améliorer encore la durabilité, continuer à réduire les émissions et optimiser la gestion de l’énergie», explique Curdin Derungs, chercheur à l’Empa dans le communiqué de presse.

  • Implenia construit sur le campus de l'Empa à Dübendorf

    Implenia construit sur le campus de l'Empa à Dübendorf

    Implenia met en œuvre la première phase du nouveau campus Empa à Dübendorf. Selon son communiqué de presse , l’entreprise de construction construira un bâtiment de laboratoire, un bâtiment multifonctionnel et un parking à plusieurs étages à partir du printemps 2021 pour l’Institut fédéral de l’eau (Eawag). L’achèvement est prévu pour l’automne 2023. Le volume des commandes est d’environ 56 millions de francs.

    Ce projet gagnant de Sam Architects est issu d’un concours de performance globale en deux étapes. Dans la communication, Implenia décrit son langage architectural comme «fonctionnellement élégant et élégamment réservé». Tous les nouveaux bâtiments doivent recevoir une certification Minergie-P-Eco.

    « Nous sommes très heureux de pouvoir réaliser un autre projet intéressant pour l’Empa Eawag avec le campus de recherche », a déclaré Jens Vollmar, Head Division Buildings chez Implenia, cité dans le communiqué de presse. « Nous nous appuyons ainsi sur la relation de longue date que nous avons pu développer, par exemple, avec la mise en œuvre réussie du Forum de Chriesbach, également à Dübendorf. »

  • Les adhésifs pour acier Empa durent 50 ans

    Les adhésifs pour acier Empa durent 50 ans

    Dans le grand laboratoire d’essais de l’Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt ( Empa ) à Dübendorf, un essai est en cours depuis 50 ans pour examiner le comportement à long terme des armatures en acier collées sur une poutre en béton. Dans ce test à long terme, unique au monde, selon le communiqué de presse , plusieurs poutres en béton armé ont été renforcées par des lamelles d’acier collées sur la face inférieure. L’une des poutres, qui a été soumise à 87% de sa valeur de rupture prédéterminée pendant 50 ans, a jusqu’à présent résisté sans problème.

    «Après 50 ans en dessous de 87% de la charge de rupture moyenne, la liaison en résine époxy ne présente aucune faiblesse. Cela signifie que les armatures lamellaires en acier collé ont passé le test à long terme », déclare l’ingénieur Christoph Czaderski, qui a supervisé le test au cours des dernières années.

    Selon l’annonce, le support est l’un des six exemplaires identiques à l’origine, qui ont tous été soumis à des tests différents. Les cinq autres poutres renforcées ont été victimes d’essais de fracture statique et de fatigue dynamique assez réussis qui ont dépassé leurs limites de charge. Le but des tests était de découvrir dans quelle mesure la résine époxy fonctionne comme un adhésif pour fixer une lamelle d’acier à une poutre en béton. Selon Czaderski, le test à long terme montre «pratiquement aucun déplacement» dans le joint adhésif après 50 ans.

    Ce qui était nouveau territoire au début du test est maintenant à la pointe de la technologie. Le processus est important car il permet aux bâtiments plus anciens d’être renforcés de manière fiable au lieu d’être démolis et remplacés par de nouveaux.

    Le département «Engineering Structures» de l’Empa développe et recherche depuis de nombreuses années de nouvelles méthodes de renforcement simples et peu coûteuses avec des matériaux modernes tels que les résines époxy, les plastiques renforcés de fibres de carbone et les alliages à mémoire de forme.

  • NEST prévoit une nouvelle unité STEP2

    NEST prévoit une nouvelle unité STEP2

    Une nouvelle unité déménagera dans le Dübendorfer NEST , le bâtiment de recherche et d’innovation de l’Eidgenössischer Materialprüfungs- und Forschungsanstalt ( Empa ) et de l’ Eawag , l’ institut de recherche sur l’eau du Domaine des EPF. Il s’appelle STEP2 . Selon un communiqué de presse de l’Empa, deux nouveaux étages sont actuellement prévus dans le bâtiment NEST existant pour cet atelier d’innovation.

    Ceux-ci sont aussi orientés vers l’avant que le NEST lui-même: un escalier en colimaçon en forme de colonne vertébrale issu de l’impression 3D reliera les deux nouveaux étages. Un plafond à nervures en filigrane nécessite environ un tiers de moins de matériau qu’un plafond conventionnel, et une enveloppe de bâtiment efficace doit assurer un confort optimal. De plus amples informations sur ces derniers et d’autres détails de construction innovants ainsi que des informations régulières sur la création de l’unité sont disponibles sur le site web de STEP2.

    Le projet lui-même a été initié par BASF. Avec de nombreux autres partenaires de la science et de l’industrie, l’unité STEP2 travaillera «délibérément» à des solutions commercialisables et durables pour les enveloppes de bâtiments, les systèmes énergétiques, la production numérique et industrielle et l’économie circulaire. «Cette collaboration interdisciplinaire vise à faire en sorte que le saut sur le marché réussisse le plus rapidement possible», déclare Enrico Marchesi, directeur principal de l’innovation chez BASF, le principal partenaire de la nouvelle unité.

    L’équipe de projet, selon l’annonce, achève actuellement l’avant-projet. La planification de la construction devrait débuter début 2021. L’achèvement est prévu pour l’été 2022.

  • L'Empa présente trois prix de l'innovation

    L'Empa présente trois prix de l'innovation

    L’Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt ( Empa ) a récompensé trois de ses projets et réalisations révolutionnaires avec l’Empa Innovation Award. Le prix, doté de 5000 CHF, est décerné tous les deux ans depuis 2006. Ce faisant, l’Empa rend hommage aux efforts de ses chercheurs pour construire de nouveaux ponts entre la science et l’industrie grâce à une recherche appliquée et orientée vers le marché.

    Selon un communiqué de presse de l’Empa, le premier prix est attribué à la nouvelle technologie d’adhésif tissulaire Nanoglue. Il a été développé par des chercheurs du laboratoire d’interactions particules-biologie de l’Empa à Saint-Gall en collaboration avec le laboratoire d’ingénierie des systèmes de nanoparticules de l’ École polytechnique fédérale de Zurich . Leur approche radicalement nouvelle utilise les propriétés cicatrisantes des nanoparticules inorganiques. Les matériaux bon marché pourraient être fabriqués à grande échelle. La «technologie unique» est maintenant amenée à maturité sur le marché par la start-up zurichoise anavo medical, qui n’a pas encore été fondée.

    Le masque transparent du projet Hello Mask de l’Empa et de l’ Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) a également reçu un prix. Il se compose d’une fine membrane avec une taille de pore d’environ 100 nanomètres. Cette membrane laisse passer l’air, mais retient les virus et les bactéries. «Le masque entièrement transparent a été développé principalement dans le but d’améliorer la relation entre les soignants et les patients», explique le chercheur Joshua Avossa. La start-up genevoise HMCare de l’Empa et de l’EPFL travaille au lancement sur le marché du Hello Mask. Il devrait être disponible mi-2021.

    La plate-forme logicielle Urban Sympheny pour la planification de systèmes d’énergie durable est le troisième lauréat. La spin-off Empa du même nom, basée à Dübendorf, aide les planificateurs à identifier les solutions optimales pour leur site et leurs clients. L’objectif est la rentabilité énergétique et économique. La plateforme innovante a été développée dans le département Urban Energy Systems de l’Empa. L’année dernière, VentureKick Urban Sympheny a déjà reçu 50 000 CHF.

  • L’énergie solaire pourrait résoudre les problèmes énergétiques suisses

    L’énergie solaire pourrait résoudre les problèmes énergétiques suisses

    Seul le photovoltaïque peut montrer à la Suisse la voie d’un avenir sans CO2, écrit Peter Richner, directeur adjoint de l’Institut fédéral des essais et de la recherche sur les matériaux ( Empa ), dans un article pour Avenir Suisse . Il est basé sur l’identité dite de Kaya, que le scientifique japonais Yoichi Kaya a utilisée en 1993 pour décrire la quantité totale d’émissions anthropiques de CO2 en fonction de quatre facteurs. Le quatrième seul, une réduction de l’empreinte CO2, a un potentiel suffisant, selon Richner, pour atteindre les objectifs climatiques de la Suisse – grâce à une expansion massive du photovoltaïque.

    Si seulement 50% de tous les toits suisses étaient équipés de modules solaires, l’électricité provenant des centrales nucléaires serait superflue. Richner le démontre en termes d’offre et de demande d’électricité pour 2015. Cependant, si tous les toits et de plus en plus les façades des bâtiments étaient équipés de panneaux solaires, l’écart de production en hiver pourrait également être compensé. Dans le même temps, cependant, il faudrait trouver des solutions pour pouvoir utiliser une part aussi importante du surplus d’électricité que possible en été, à la fois sur une base quotidienne et à d’autres moments de l’année.

    Pour une flexibilité d’utilisation accrue, les systèmes de stockage journalier pourraient déplacer des charges, par exemple via des batteries ou de l’hydrogène. La numérisation offre des opportunités pour la création nécessaire de la flexibilité dans la consommation et la production. L’excès d’électricité pourrait être converti en hydrogène en été et éventuellement, avec le CO2 de l’air, en méthane ou en hydrocarbures synthétiques liquides. Ces sources d’énergie chimique peuvent être facilement stockées et utilisées de différentes manières. Enfin, les systèmes de stockage de chaleur saisonniers pourraient être chargés avec un surplus d’électricité afin de réduire la consommation d’énergie en hiver.

    Le potentiel d’efficacité énergétique, un autre facteur influençant de l’identité Kaya, est loin d’être épuisé, dit Richner. Cependant, les réalisations dans ce domaine seraient contrebalancées par une demande d’électricité plus élevée, des importations d’électricité fossile de l’étranger en hiver ou une consommation d’électricité accrue.

    Afin de parvenir à une Suisse climatiquement neutre, l’un des quatre facteurs de l’identité Kaya doit être nul ou le produit restant est compensé par des technologies négatives en CO2 telles que la séparation du CO2 de l’air et son stockage. Les politiciens doivent fournir un cadre décisif pour cela tant que les centrales nucléaires fonctionnent encore.

  • L’innovation dans le béton peut rendre les bâtiments plus maigres

    L’innovation dans le béton peut rendre les bâtiments plus maigres

    Une équipe de chercheurs de l’Institut fédéral de recherche et d’essais sur les matériaux ( Empa ) a développé une nouvelle technologie. Cela permet de produire et d’utiliser du béton de manière plus durable. A cet effet, les matériaux utilisés dans la fabrication des éléments en béton auto-précontraint sont réduits.

    Avec la précontrainte conventionnelle, les câbles d’acier sont généralement ancrés des deux côtés de l’élément en béton, mis sous tension puis retirés à nouveau. Comme l’acier est sensible à la rouille, «la couche de béton autour de l’acier de précontrainte doit avoir une certaine épaisseur minimale», selon l’Empa dans un communiqué de presse . Les chercheurs travaillent donc depuis les années 90 à remplacer l’acier par du plastique renforcé de fibres de carbone (PRFC). Cependant, ce processus est très coûteux et également beaucoup plus compliqué que le processus de précontrainte avec de l’acier.

    L’Empa a maintenant complètement résolu ces problèmes. Grâce à sa méthode, elle peut se passer d’ancrage sur les côtés de l’élément. Au lieu de cela, sa recette permet au béton de se dilater en durcissant. « En raison de cette expansion, le béton met les tiges en PRFC à l’intérieur sous tension et les prétend ainsi automatiquement. »

    «Notre technologie ouvre des possibilités complètement nouvelles dans la construction légère», a déclaré Mateusz Wyrzykowski, qui dirige l’équipe Empa avec Giovanni Terrasi et Pietro Lura. « Non seulement pouvons-nous construire plus stable, mais nous avons également besoin de beaucoup moins de matériel. »

    L’équipe a récemment reçu des brevets en Europe et aux États-Unis pour sa technologie. Elle développe actuellement de nouvelles applications avec le partenaire industriel BASF.

  • Männedorf obtient une centrale solaire habitée

    Männedorf obtient une centrale solaire habitée

    Les immeubles d’appartements tournés vers l’avenir, la demande des jeunes de l’air à une production d’énergie neutre en CO2 était mis en œuvre aujourd’hui, écrit la Fondation Arena Suisse pour l’environnement dans un communiqué . Il réalise le développement résidentiel à Männedorf en collaboration avec l’Institut fédéral suisse d’essai et de recherche sur les matériaux ( Empa ), l’Université des sciences appliquées de Rapperswil ( HSR ) et d’autres partenaires.

    Les deux maisons multifamiliales pouvant accueillir 16 familles ont formé « une centrale solaire habitée connectée au réseau d’électricité et de gaz », indique le communiqué. L’énergie est générée par des modules photovoltaïques sur les façades et sur les toits, ainsi que par deux éoliennes. L’excédent d’énergie est converti en méthane synthétique dans l’usine pilote de transformation du méthane du HSR. Ce gaz sera ensuite utilisé par le lotissement pour produire de l’électricité ou de la chaleur si nécessaire.

    Techniquement, la technologie de stockage des énergies renouvelables dans les gaz synthétiques est déjà «prête pour le marché et disponible», écrit la Umwelt Arena. « Malheureusement, il existe des conditions cadres réglementaires et génératrices de coûts qui ne permettent pas actuellement une utilisation économique. » De l’avis de l’Umwelt Arena, les politiciens et les investisseurs devraient créer les conditions nécessaires à l’utilisation économique de la technologie.

    «Le projet Männedorf peut être réalisé à des coûts amortissables pour le propriétaire de l’immeuble et les résidents reçoivent gratuitement de la chaleur et de l’électricité dans le cadre d’un budget énergétique spécifié», explique encore l’Umwelt Arena dans le message. Pour les constructeurs intéressés, il fournit de plus amples informations dans une exposition à la Umwelt Arena Schweiz à Spreitenbach.