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Étiquette : Forschung

  • Des chercheurs élaborent des scénarios pour le site de l’hôpital de Bienne

    Des chercheurs élaborent des scénarios pour le site de l’hôpital de Bienne

    Une nouvelle étude de l’Institut pour l’habitat, l’architecture et la construction de la Haute école spécialisée bernoise fournit les premières impulsions et possibilités de développement et de mise en valeur de la zone libérée de l’hôpital dans le quartier de Beaumont à Bienne. Avec le déménagement prévu du Centre hospitalier de Bienne à Brügg, ce site deviendra l’un des principaux pôles de développement pour les années à venir.

    Selon un communiqué de presse, l’objectif était de créer une base de connaissances solide permettant de prendre des décisions fondées et durables d’un point de vue architectural. Une approche participative a permis de prendre en compte les besoins et les attentes de la population et des groupes d’intérêt concernés. Des ateliers, des enquêtes et des tables rondes ont permis de recueillir leurs opinions, leurs exigences et leurs visions.

    Comme le montre l’étude, il est possible de faire de ce site un lieu aux usages multiples, qui enrichirait le quartier et le rendrait accessible et attractif pour l’ensemble de la population de la ville : « Une diversité de types de bâtiments, par exemple, pourrait permettre un large éventail d’usages, de types d’habitat et d’espaces de vie », peut-on lire dans le communiqué. « Mais comme le montrent les travaux des étudiants, les possibilités de valorisation et de développement du site sont quasiment illimitées »

    Ces travaux de recherche indépendants de la Haute école spécialisée bernoise sont maintenant mis à la disposition de la ville de Bienne en tant qu’autorité de planification et du Centre hospitalier Bienne SA en tant que propriétaire foncier pour la suite des travaux. La prochaine étape consistera pour les deux à commander une étude de faisabilité.

  • Cette peinture murale s’auto-nettoie et décompose les polluants

    Cette peinture murale s’auto-nettoie et décompose les polluants

    Des chercheurs de l’Université technique de Vienne ont mis au point une peinture murale qui s’auto-nettoie sous l’effet des rayons du soleil et qui est capable de décomposer chimiquement les polluants présents dans l’air. Il est de notoriété publique que les peintures murales se salissent rapidement et doivent être renouvelées régulièrement. De plus, nous continuons à lutter contre les polluants atmosphériques dans nos intérieurs. La nécessité de renouveler régulièrement la peinture est en contradiction avec les principes d’habitat durable et d’environnement. L’équipe de recherche de l’Université technique de Vienne et de l’Università Politecnica delle Marche en Italie a mis au point une solution à ce problème : Une peinture murale qui s’auto-nettoie sous l’influence de la lumière du soleil et qui peut également décomposer les polluants atmosphériques.

    Les nanoparticules d’oxyde de titane permettent de nouvelles percées
    De nombreuses personnes rêvent d’une peinture murale qui se nettoie d’elle-même. Ce rêve pourrait enfin devenir réalité. La clé de cette innovation révolutionnaire réside dans l’intégration de nanoparticules d’oxyde de titane spécialement modifiées dans la peinture. Ces minuscules particules utilisent le pouvoir catalytique de la lumière non seulement pour attirer les polluants de l’air, mais aussi pour les décomposer efficacement. Ainsi, non seulement l’air reste plus propre, mais la peinture murale conserve également sa beauté et sa pureté pendant une période plus longue. « Depuis des années, on essaie d’utiliser des peintures murales spéciales pour purifier l’air », explique le professeur Günther Rupprechter de l’Institut de chimie des matériaux de l’Université technique de Vienne. « Les nanoparticules d’oxyde de titane sont particulièrement prometteuses dans ce domaine, car elles peuvent lier et dégrader un grand nombre de polluants » Parmi les polluants qui peuvent être éliminés figurent par exemple les produits chimiques ménagers ou les émissions provenant des matériaux de construction et des meubles. Jusqu’à présent, les particules d’oxyde de titane traditionnelles devaient être activées par des rayons UV pour exercer leur action nettoyante – une exigence difficile à mettre en œuvre en intérieur. L’équipe de recherche a réussi à modifier les particules de manière à ce qu’elles puissent déjà être activées par le spectre plus large de la lumière solaire visible. Cela a été réalisé en ajoutant du phosphore, de l’azote et du carbone aux particules d’oxyde de titane, ce qui les rend capables de dégrader les polluants même sans exposition directe aux UV.

  • L’avenir neutre en carbone comme objectif commun

    L’avenir neutre en carbone comme objectif commun

    La collaboration entre Zimmermann et Ackermann vise à explorer des moyens innovants d’utiliser l’atmosphère comme ressource. L’Empa et l’Eawag travaillent ensemble pour développer des technologies qui capturent efficacement le CO2 et contribuent ainsi à la décarbonisation. Malgré les attentes élevées et la pression pour fournir des solutions, tous deux considèrent qu’il est urgent d’agir et sont optimistes quant à leur capacité à apporter une contribution significative.

    Larecherche et la coopération, clés du succès
    Les instituts de recherche misent non seulement sur leur expertise interne, mais aussi sur la coopération au sein de l’ensemble du domaine des EPF et avec des partenaires internationaux. L’objectif est de développer des solutions viables à la crise climatique en mettant en commun les connaissances et les ressources. L’Eawag, spécialisé dans la recherche sur l’eau, et l’Empa, axé sur la science des matériaux, se complètent parfaitement dans leurs efforts pour faire progresser à la fois l’adaptation au climat et la protection du climat.

    Projets et technologies d’avenir
    Du développement de technologies à émissions négatives à l’exploitation de nouvelles sources d’énergie à partir du CO2, les chercheurs travaillent sur des projets qui devraient permettre un changement à long terme vers une société durable. Les initiatives comprennent à la fois l’amélioration des technologies existantes et la recherche d’approches innovantes pour réduire le CO2 de l’atmosphère.

    Actuellement, les différents « piliers » du concept sont en cours d’élaboration, comme l’extraction du CO2, sa transformation chimique et, enfin, les technologies permettant de produire des matériaux à valeur ajoutée dans lesquels le carbone est piégé à long terme. Les premiers projets de technologies à émission négative sont déjà en cours de développement à l’Empa, comme les matériaux isolants à base de biochar et les types de ciment qui absorbent le CO2 au cours du processus de prise au lieu de le libérer. D’autres initiatives devraient être lancées l’année prochaine. Mme Zimmermann elle-même souhaite lancer un thème sur le bois, compte tenu de ses antécédents en matière de recherche. Les premières discussions entre différents acteurs ont été lancées.

    Financement et soutien des initiatives de recherche
    Le financement des projets ambitieux est assuré par différentes sources, dont des subventions et des contributions des institutions participantes. L’objectif est de soutenir non seulement la Suisse, mais aussi la communauté mondiale dans la lutte contre le changement climatique grâce aux travaux de recherche.

    La Suisse à l’avant-garde de la lutte contre le changement climatique
    En raison de ses bonnes conditions-cadres, la Suisse continue à occuper une place internationale. Son positionnement est optimal pour développer des technologies et des concepts, les appliquer et les commercialiser au niveau international. Cela augmente la compétitivité de l’industrie suisse et apporte une contribution précieuse à la protection mondiale du climat.

    Vous trouverez l’intégralité de l’interview en cliquant sur ce lien. https://www.empa.ch/web/s604/mining-the-atmosphere-interview-tanja-zimmermann-martin-ackermann

  • Une révolution dans la technologie de détartrage

    Une révolution dans la technologie de détartrage

    Le dépôt de calcaire dans les appareils utilisant de l’eau chaude constitue un défi non négligeable, tant dans les ménages que dans les centrales thermiques. L’élimination traditionnelle des dépôts calcaires est souvent laborieuse et, dans les grandes installations comme les centrales électriques, elle entraîne des coûts et des pertes d’énergie considérables. Des chercheurs de l’ETH Zurich viennent de présenter une technologie révolutionnaire qui a le potentiel de résoudre ce problème de manière globale.

    Les scientifiques ont mis au point un revêtement hydrogel anticalcaire innovant qui s’appuie sur une structure de nervures microscopiques pour empêcher l’adhésion du calcaire. Cette structure, inspirée des écailles de requin, réduit le contact direct des cristaux de calcaire avec la surface, ce qui rend leur dépôt plus difficile. Des tests ont montré que jusqu’à 98% des dépôts de calcaire pouvaient être évités sur une surface ainsi traitée.

    Cette avancée dans la technologie des matériaux est non seulement capable d’améliorer l’efficacité des échangeurs de chaleur des centrales électriques, mais aussi de prolonger la durée de vie et la fonctionnalité des appareils ménagers. De plus, l’hydrogel écologique offre une approche biocompatible et sans produits chimiques pour la prévention du tartre.

    Les développeurs ont délibérément choisi de ne pas déposer de brevet et de rendre leurs résultats publics, ce qui encourage l’application de cette technologie d’avenir dans le secteur de l’immobilier et au-delà. Cette ouverture pourrait améliorer considérablement l’efficacité de l’exploitation et de la gestion des bâtiments en apportant une solution simple et durable à un problème très répandu.

  • Intégration du photovoltaïque dans les façades des bâtiments

    Intégration du photovoltaïque dans les façades des bâtiments

    Le gouvernement fédéral allemand s’est fixé pour objectif d’augmenter drastiquement la part du solaire dans la consommation d’énergie d’ici 2030, ce qui n’est possible que grâce à l’utilisation de technologies innovantes et à l’exploitation de nouveaux potentiels photovoltaïques. Un élément clé de cette stratégie est l’utilisation effective des façades des bâtiments pour le photovoltaïque. Malgré ses avantages évidents, le potentiel du PV en façade est resté largement inexploité jusqu’à présent, principalement en raison des défis liés aux coûts, à la complexité et à l’esthétique.

    Pour surmonter ces obstacles, le projet Center, financé par le ministère allemand de l’Économie et de la Protection du climat et coordonné par l’Institut Fraunhofer pour les systèmes énergétiques solaires ISE, rassemble l’expertise d’entreprises industrielles et de centres de recherche de premier plan. L’objectif est de développer des solutions standard pratiques et rentables pour l’intégration de systèmes photovoltaïques à l’enveloppe des bâtiments. Cette initiative promet de lever les barrières techniques et économiques qui entravent l’application à grande échelle du PV en façade.

    Des exemples réussis d’intégration du PV dans les façades de bâtiments, comme l’hôtel de ville de Fribourg et l’immeuble de bureaux OWP 12 à Stuttgart, montrent déjà le potentiel de cette technologie. Ces projets démontrent que les éléments PV peuvent non seulement contribuer à la production d’électricité, mais aussi offrir d’autres avantages tels que l’isolation acoustique, la protection contre les intempéries et la régulation du climat à l’intérieur des bâtiments.

    Le centre vise à fournir des résultats innovants au cours des deux prochaines années et prévoit de publier ses conclusions sous la forme d’une directive VDI. Cela devrait encourager l’utilisation du photovoltaïque intégré au bâtiment et contribuer de manière significative à la réalisation des objectifs climatiques du gouvernement allemand. La participation de professionnels de tous les secteurs de l’industrie solaire ainsi que du secteur de la construction souligne l’approche holistique du projet, qui vise à accélérer la solarisation de l’enveloppe des bâtiments et à faire ainsi un pas décisif vers un avenir plus durable.

  • Des chercheurs de l’EPFL transforment des vitres en électricité

    Des chercheurs de l’EPFL transforment des vitres en électricité

    Des scientifiques de l’École polytechnique fédérale de Lausanne(EPFL) ont mis au point une méthode innovante pour fabriquer des circuits photoconducteurs. Elle consiste à les imprimer directement sur une surface de verre à l’aide d’un laser femtoseconde ultra-rapide. Cette nouvelle technologie est translucide et ne nécessite qu’un seul matériau. Elle pourrait un jour être utilisée pour produire de l’énergie, peut-on lire dans un communiqué de l’EPFL.

    Que se passe-t-il lorsque le verre tellurite est exposé à la lumière d’un laser femtoseconde ? C’est la question à laquelle Gözden Torun, du laboratoire Galatea de l’EPFL, en collaboration avec des scientifiques de l’université japonaise Tokyo Tech, a tenté de répondre dans sa thèse, en faisant une découverte qui pourrait un jour transformer des fenêtres en capteurs de lumière constitués d’un seul matériau, peut-on lire dans le communiqué.

    En étudiant la façon dont les atomes se réarrangent dans le verre de tellurite lorsqu’ils sont exposés à des impulsions rapides de lumière laser femtoseconde de haute énergie, les scientifiques ont découvert la formation de cristaux nanométriques de tellure et d’oxyde de tellure, deux matériaux semi-conducteurs gravés dans le verre à l’endroit même où le verre avait été exposé. Une découverte importante, un matériau semi-conducteur exposé à la lumière du jour peut produire de l’électricité.

    « Le tellure étant un semi-conducteur, nous nous sommes demandé s’il était possible d’imprimer des motifs permanents à la surface du verre de tellurite qui, lorsqu’ils sont exposés à la lumière, peuvent induire de l’électricité de manière fiable, et il s’est avéré que oui », a déclaré Yves Bellouard, cité comme directeur du laboratoire Galatea à l’EPFL. « Un aspect intéressant de cette technique est qu’aucun matériau supplémentaire n’est nécessaire dans ce processus. Tout ce dont vous avez besoin est du verre tellurite et un laser femtoseconde pour créer un matériau photoconducteur actif »

  • Corentin Fivet nommé à la tête du Smart Living Lab

    Corentin Fivet nommé à la tête du Smart Living Lab

    Corentin Fivet prendra au printemps la direction du Smart Living Lab à la succursale fribourgeoise de l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL). Professeur à l’EPFL depuis 2016, il a développé des méthodes révolutionnaires pour réutiliser des dalles de béton, des murs et des poutres en bois ou en acier, selon un communiqué de presse. Le Smart Living Lab fêtera son dixième anniversaire en 2024.

    Lorsque Fivet a commencé à occuper un poste de professeur assistant à l’EPFL à Fribourg, son domaine de recherche était encore jeune, indique le communiqué. « Il était facile de passer en revue la littérature, car presque rien n’avait été publié », est-il cité. A l’époque, la réutilisation des structures porteuses n’était pas aussi répandue qu’aujourd’hui. Et le Smart Living Lab lui-même n’en était qu’à ses débuts. Le Smart Living Lab est une initiative conjointe de trois universités suisses – l’EPFL, l’École d’ingénieurs et d’architectes de Fribourg(HEIA-FR) et l’Université de Fribourg.

    « Nous avons maintenant une douzaine de groupes de recherche qui ont obtenu de nombreux succès – dont certains ont été reconnus au niveau international. Ma nomination au poste de directeur académique du centre marque le début de la phase suivante », poursuit Fivet, cité dans le communiqué.

    Fivet prendra la direction académique du Smart Living Lab le 1er avril 2024 et travaillera avec Martin Gonzenbach, qui continuera à assurer la direction opérationnelle. Fivet entend poursuivre l’objectif du Smart Living Lab : servir de catalyseur pour la durabilité et le bien-être dans l’environnement bâti, indique le communiqué. L’un de ses premiers objectifs sera d’élargir l’offre de formation continue du centre pour les architectes, les ingénieurs civils, les chefs de chantier et les gestionnaires immobiliers.

  • Avantages financiers et environnementaux à long terme des pompes à chaleur

    Avantages financiers et environnementaux à long terme des pompes à chaleur

    La décision de remplacer ou de rénover un système de chauffage est un investissement à long terme. De nombreux consommateurs se concentrent principalement sur les coûts initiaux d’installation, mais négligent souvent de calculer le coût total du cycle de vie du chauffage. Dans une nouvelle étude, les chercheurs de l’Institut Fraunhofer pour les systèmes énergétiques solaires (ISE) ont analysé les coûts de différentes technologies de chauffage dans des habitations existantes sur une période de 20 ans. Ils ont pris en compte les prix futurs de l’énergie et l’évolution des prix du CO2. Leur conclusion : les pompes à chaleur et le chauffage urbain sont non seulement plus respectueux du climat, mais aussi moins chers à long terme que le chauffage au gaz.

    L’étude s’est focalisée sur les bâtiments d’habitation existants et a pris en compte les subventions entrées en vigueur le 1er janvier 2024 dans le cadre de la loi sur l’énergie des bâtiments (LEB) et de la directive de promotion « Aide fédérale pour des mesures individuelles efficaces dans les bâtiments ». Les chercheurs ont évalué les coûts de remplacement des systèmes de chauffage et analysé les émissions de différentes technologies.

    « Lorsque l’on investit dans un nouveau système de chauffage, il faut prendre en compte tous les coûts prévisibles, en particulier les coûts énergétiques, y compris la part du prix du CO2, sur l’ensemble du cycle de vie », explique Robert Meyer du Fraunhofer ISE. Selon l’étude, le passage aux pompes à chaleur ou au chauffage urbain présente également un bilan financier positif pour les bâtiments anciens.

    L’étude a montré que les pompes à chaleur dans les maisons individuelles sont non seulement plus respectueuses de l’environnement, mais aussi plus avantageuses sur le plan économique. L’utilisation de panneaux photovoltaïques pour l’autoconsommation permet de réduire encore les coûts totaux. Dans les immeubles collectifs également, le passage aux pompes à chaleur ou au chauffage urbain est moins coûteux que l’installation d’un nouveau chauffage au gaz.

    L’étude a porté sur différentes technologies de chauffage telles que les chaudières à gaz à condensation, les pompes à chaleur à air (avec ou sans panneaux photovoltaïques), les pompes à chaleur géothermiques, les chauffages à granulés et le chauffage urbain. Les chercheurs recommandent de fournir aux consommateurs des informations transparentes sur les émissions attendues ainsi que sur les prix de l’énergie, y compris les prix du CO2, afin de faciliter la prise de décision.

  • AQUA4D traite l’eau depuis 20 ans

    AQUA4D traite l’eau depuis 20 ans

    Planet Horizons Technologies, spécialiste valaisan du traitement de l’eau, présente la septième génération de son produit de gestion de l’eau AQUA4D à l’occasion du 20e anniversaire de son lancement, selon un communiqué de presse. AQUA4D a été présenté pour la première fois en septembre 2004 par la société basée à l’Ecoparc de Daval à Sierre dans le canton du Valais. La dernière génération de produits incarne le résultat de recherches et d’innovations approfondies visant à optimiser la gestion de l’eau dans différents secteurs, indique le communiqué.

    « Depuis Daval Ecopark, nous continuons à développer, tester et assembler nos produits dédiés à la protection des conduites d’eau en Suisse et à l’optimisation de l’irrigation dans le monde entier », poursuit le communiqué. « Grâce à la fabrication en interne à notre siège suisse, nous pouvons contrôler entièrement nos processus de production et garantir ainsi une qualité et une efficacité optimales », a déclaré Nicolas Masserey, directeur de la production chez AQUA4D, cité dans le communiqué.

    Planet Horizons Technologies a équipé plus de 100 bâtiments publics en Suisse avec son système de traitement de l’eau durable AQUA4D. Cette technologie innovante permet également d’améliorer la qualité de l’eau des hôpitaux et des écoles. La technologie utilise l’électromagnétisme selon une méthode brevetée pour éliminer les dépôts de calcaire et protéger contre la corrosion et les bactéries. Le système peut être utilisé en particulier dans les bâtiments anciens avec de longues canalisations et dans les zones où l’eau contient beaucoup de calcaire. Il a permis non seulement d’améliorer la qualité de l’eau potable, mais aussi de réduire les coûts d’entretien et de maintenance.

    Forte d’une expérience de plus de 5000 installations dans 45 pays, l’entreprise affirme qu’elle rencontre un écho croissant en Suisse également.

  • Les communautés peuvent renforcer les destinations alpines

    Les communautés peuvent renforcer les destinations alpines

    Le « community building » est une approche qui permet d’atténuer les fluctuations saisonnières dans les destinations alpines et d’associer le tourisme à l’espace vital, explique Andermat Swiss Alps AG dans un communiqué. Elle a lancé, en collaboration avec Bregaglia Engadin Turismo et la Haute école spécialisée des Grisons, un projet de recherche soutenu par Innotour, qui explore les moyens de créer des communautés résilientes. Dans un rapport récent, les partenaires de recherche présentent les premiers résultats.

    Dans le rapport, les communautés sont considérées comme des réseaux avec une identité de groupe. Dans les régions de montagne, elles se forment dans différentes compositions d’autochtones, de résidents secondaires, d’hôtes, d’employés et d’employeurs. Selon les conclusions des chercheurs, trois domaines sont déterminants pour le développement des communautés. Il s’agit tout d’abord de la conception de l’identité qui est au cœur de chacune de ces communautés. Les deuxième et troisième domaines sont l’expérience et la structure collectives.

    La création et le développement de communautés résilientes demandent du temps et de l’argent, précise le communiqué. Les communautés « nécessitent une coordination, un entretien et une modération, ce qui souligne à son tour l’activation ciblée des membres individuels de la communauté ».

  • Ein Pionier in der Nanotechnologie zur Energiegewinnung

    Ein Pionier in der Nanotechnologie zur Energiegewinnung

    Im Zentrum dieser bahnbrechenden Forschung steht die Verbindung von Thermodynamik und Quantenmechanik, um durch Nanotechnologie effiziente Energiesysteme zu entwickeln. Der Wissenschaftler, der sich dieser Herausforderung stellt, ist bereits seit zwölf Jahren im Bereich der Quantenelektronik tätig und hat seinen Fokus auf die Umwandlung von Abwärme in elektrische Energie gerichtet. Seine Arbeit mit Graphen-Nanobändern, einem Material aus einer einzelnen Schicht von Kohlenstoffatomen, verspricht neue Wege in der Energiegewinnung.

    Die Qualität seiner Forschung wurde bereits mit prestigeträchtigen Auszeichnungen wie dem ERC Starting Grant und einem Eccellenza-Professorenstipendium des Schweizerischen Nationalfonds gewürdigt. Der Forscher, der sowohl eine Forschungsgruppe an der Empa leitet als auch Assistenzprofessor für Quantenelektronik an der ETH Zürich ist, hat seine akademische Laufbahn an der TU Delft begonnen und sich stets für konkrete Anwendungen der Physik interessiert.

    In seinem Labor an der Empa erforscht er die Anwendung von Graphen-Nanobändern, die an der Empa unter der Leitung von Roman Fasel hergestellt werden. Die spezifischen physikalischen Eigenschaften dieser Bänder sind entscheidend für ihre Nutzbarkeit in einer Reihe von Quantentechnologien. Eine bedeutende Entdeckung seiner Gruppe war, dass die Quanteneffekte dieser Bänder auch bei -23°C noch weitgehend erhalten bleiben, was die Möglichkeit ihrer nwendung bei Raumtemperatur in Aussicht stellt.

    Die Technologie, an der der Wissenschaftler arbeitet, befindet sich noch in der Entwicklungsphase, und die Herausforderungen in der Nanofabrikation sind gewaltig. Trotzdem ist sein Ziel, die fundamentalen Grundlagen für die Anwendung dieser fortschrittlichen Technologie zu schaffen und damit ihren praktischen Einsatz in der Zukunft zu ermöglichen. Seine Forschung könnte letztendlich dazu beitragen, den Stromverbrauch elektronischer Geräte zu reduzieren und einen wesentlichen Beitrag zur Energieeffizienz zu leisten.

  • Implenia et l’Empa s’associent pour des matériaux de construction au bilan carbone négatif

    Implenia et l’Empa s’associent pour des matériaux de construction au bilan carbone négatif

    Implenia construit, en tant que partenaire de réalisation de l’Empa, la Beyond Zero Unit dans le bâtiment NEST de l’Empa à Dübendorf, informe dans un communiqué la société de construction et d’immobilier établie dans le quartier Glattpark d’Opfikon. La nouvelle unité doit servir à la recherche sur les matériaux de construction à émissions de CO2 réduites et neutres en CO2. L’unité Beyond Zero sera rattachée au niveau intermédiaire de la plateforme de recherche et d’innovation NEST.

    « Nous sommes heureux qu’Implenia puisse enrichir, en tant que partenaire, la formidable plateforme de recherche et d’innovation NEST avec une nouvelle unité », a déclaré Jens Vollmar, Head Division Buildings d’Implenia, cité dans le communiqué. « En tant que premier prestataire suisse de services de construction et d’immobilier, nous permettons ainsi d’acquérir ensemble des connaissances importantes pour une construction et une exploitation futures des bâtiments et des infrastructures qui réduisent les émissions de CO2 » Implenia entend utiliser les connaissances acquises par l’unité Beyond Zero pour ses propres développements et planifications.

    La nouvelle unité dans le bâtiment NEST n’est pas la première collaboration de l’entreprise avec l’institut de recherche. « Implenia a réalisé des constructions durables pionnières sur le campus de l’Empa à Dübendorf, récemment un bâtiment de laboratoires et de bureaux ainsi que le premier parking en construction hybride en bois de Suisse », explique la directrice de l’Empa Tanja Zimmermann. « Le fait qu’avec ce nouveau partenariat, l’Empa et Implenia s’associent également dans la recherche sur les matériaux de construction innovants et étudient sur une longue période leur application prometteuse sur notre plateforme NEST, favorise le transfert direct de l’innovation durable dans la pratique »

  • L’Empa mène des recherches sur le recyclage des lamelles en plastique

    L’Empa mène des recherches sur le recyclage des lamelles en plastique

    Les lamelles en plastique renforcé de fibres de carbone (CFK) font partie des matériaux de construction qui ne sont pas encore réintroduits dans le cycle des matières, explique l’Empa dans un communiqué. Les chercheurs du département Mechanical Systems Engineering veulent remédier à cette situation. Un projet de recherche correspondant a déjà trouvé un sponsor avec une fondation dont le nom n’est pas mentionné dans le communiqué.

    Le procédé de renforcement de ponts, de parkings, de murs de bâtiments et de plafonds en béton ou en maçonnerie au moyen de lamelles de PRFC a déjà été développé à l’Empa par son ancien directeur de Dübendorf, Urs Meier, précise le communiqué. « En prolongeant considérablement la durée de vie des bâtiments et des infrastructures, les lamelles en PRFC contribuent de manière importante à l’augmentation de la durabilité dans le secteur de la construction », explique Giovanni Terrasi, directeur du département de recherche de l’Empa Mechanical Systems Engineering, cité dans le texte. « Il s’agit maintenant de trouver un moyen de réutiliser les lamelles de PRFC au-delà de la durée de vie de ces constructions ».

    La première étape consistera à développer un procédé mécanique permettant de détacher les lamelles du béton sans les endommager. Ensuite, les chercheurs veulent transformer le PRFC de démolition en renforts pour des éléments de construction préfabriqués. Le premier objet auquel le groupe a pensé est une armature de traverses de chemin de fer en béton recyclé. L’Empa écrit que ce « matériau supposé être un déchet pourrait ainsi jouer un nouveau rôle dans l’infrastructure suisse ».

  • ABB investit 500 millions d’euros dans l’électrification

    ABB investit 500 millions d’euros dans l’électrification

    ABB et la Banque européenne d’investissement(BEI) ont signé un accord de financement pour un prêt de 500 millions d’euros, informe ABB dans un communiqué. L’entreprise technologique zurichoise entend utiliser ces fonds pour le développement de disjoncteurs à semi-conducteurs, d’appareillages de commutation respectueux de l’environnement et de technologies visant à améliorer l’efficacité et l’automatisation des bâtiments. Les fonds seront alloués à la recherche correspondante d’ABB en Suisse, en Allemagne, en Italie, en République tchèque, en Finlande, en Norvège, en Pologne et dans d’autres pays européens.

    « L’électrification est essentielle dans la lutte contre le changement climatique », a déclaré Ambroise Fayolle, vice-président de la BEI, cité dans le communiqué. « En prêtant à ABB, nous soutenons une entreprise qui a une longue tradition de développement de produits électriques et qui s’est engagée à promouvoir des solutions pratiques qui rendent l’économie européenne plus verte »

    Les nouvelles solutions de distribution électrique sont destinées à être utilisées, par exemple, dans des bâtiments utilitaires, des entreprises industrielles et des micro-réseaux. Le développement et la commercialisation de technologies occupent une place importante dans la stratégie de croissance d’ABB. L’année dernière, l’entreprise a investi environ 1,67 milliard de dollars, soit environ 4 % de son chiffre d’affaires consolidé, dans la recherche et le développement.

  • Implenia remporte deux projets de construction de bâtiments en Allemagne

    Implenia remporte deux projets de construction de bâtiments en Allemagne

    Implenia a décroché deux grands projets de construction de bâtiments en Allemagne, informe la société de construction et d’immobilier d’Opfikon dans un communiqué. En collaboration avec Dressler Bau GmbH, Implenia réalisera deux nouvelles phases de construction du campus urbain BERLIN DECKS à Berlin-Moabit. À Essen, le maître d’ouvrage TÜV NORD Immobilien GmbH & Ko. KG a confié à Implenia la construction d’un immeuble de bureaux. Le volume des commandes pour Implenia est chiffré à 100 millions d’euros dans le communiqué.

    A Berlin, BEOS AG réalise un quartier de recherche et de médias. Implenia avait déjà remporté le marché pour les deux premières phases de construction. La durabilité joue un rôle important dans la réalisation, écrit Implenia. Pour cela, l’entreprise a notamment recours à la Lean Construction pour optimiser le déroulement des travaux et l’utilisation des ressources.

    « Nous remercions BEOS pour ce partenariat de longue date et ce nouveau contrat », déclare Matthias Jacob, Country President Germany d’Implenia, cité dans le communiqué. « Cette collaboration basée sur la confiance se caractérise par un esprit d’entreprise commun et un engagement à continuer à faire avancer et à réaliser avec succès un projet ambitieux et tourné vers l’avenir comme le BERLIN DECKS, même en période de défis »

    L’immeuble de bureaux avec atelier et garage en hauteur attenants à Essen est réalisé dans le cadre du développement du parc technologique Nord à Essen-Frillendorf. Ici aussi, Implenia mise sur la durabilité. Ainsi, les bâtiments seront orientés vers l’efficacité énergétique et raccordés à un réseau de chauffage urbain. Des panneaux photovoltaïques seront installés sur les toits.

  • L’Empa fait de la recherche sur l’argile comme matériau de construction durable

    L’Empa fait de la recherche sur l’argile comme matériau de construction durable

    L’argile libère nettement moins de CO2 que le béton, explique le Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche(Empa) dans un communiqué. Ellina Bernard, du laboratoire Béton & Asphalte de l’Empa à Dübendorf et de la chaire de construction durable de l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich, travaille à faire de l’argile une alternative durable au béton. Leur projet est soutenu par une subvention Ambizione du Fonds national suisse(FNS).

    L’argile se trouve partout dans le monde, dans des compositions géologiques différentes. Ce matériau de construction durable pourrait remplacer le béton aussi bien dans les structures non porteuses que dans les murs porteurs des bâtiments résidentiels. Pour une utilisation à grande échelle, Bernard et son équipe veulent donc d’une part définir des normes pour la composition et la résistance mécanique. D’autre part, il faut trouver des additifs qui augmentent la résistance du matériau. Dans ce domaine, on utilise encore actuellement du ciment traditionnel, qui fait à nouveau passer l’empreinte écologique de l’argile « dans la zone rouge », écrit l’Empa.

    En collaboration avec le géologue Raphael Kuhn, Bernard a trouvé une approche prometteuse dans l’oxyde de magnésium. Lors des premières expériences en laboratoire avec des formules d’argile, une résistance à la compression allant jusqu’à 15 mégapascals a été atteinte, informe l’Empa. L’argile additionnée de ciment atteint quant à elle jusqu’à 20 mégapascals.

  • Le contrôle du chauffage par Yuon Control permet d’économiser 20 % d’énergie

    Le contrôle du chauffage par Yuon Control permet d’économiser 20 % d’énergie

    La Haute école de Lucerne a démontré que le système de contrôle de chauffage Yuon ONE de la start-up Yuon Control d’Oberburg réduit la consommation d’énergie de chauffage de 20 pour cent en moyenne. Selon un communiqué de presse, Yuon Control et la Haute école de Lucerne travaillent sur un projet visant à établir les bases d’une régulation efficace et intelligente Bases d’une régulation efficace et intelligente pour les systèmes de chauffage. Il est soutenu par l’agence pour la promotion de l’innovation Innosuisse.

    Yuon Control AG a déclaré avoir développé Yuon ONE, une commande de chauffage prédictive et auto-apprenante qui aide à chauffer plus intelligemment et à faire des économies. Elle est ainsi également en mesure d’optimiser l’utilisation des réseaux de chauffage urbain.

    Le groupe de recherche Assessment, dirigé par le professeur Philipp Schütz du Centre de compétence pour le stockage thermique de l’énergie de la Haute école de Lucerne, l’a vérifié dans sept bâtiments des régions de Berne et de Lucerne, de la maison moyennement isolée des années 70 à la maison moderne Minergie. Pour ce faire, le chauffage a été réglé alternativement pendant deux semaines avec le dispositif de commande Yuon et avec un dispositif de commande traditionnel sans optimisation. Les personnes testées auraient coupé le chauffage via l’application Yuon pendant leurs absences. Cela a même permis d’augmenter les économies à 23%, selon le rapport. Parallèlement, une réduction des émissions de CO2 a été constatée dans tous les types de bâtiments.

    Yuon ONE est donc adapté aux bâtiments neufs et anciens, indépendamment du type de chauffage et de l’âge du bâtiment. Un logiciel basé sur l’apprentissage automatique prend en compte les caractéristiques respectives des bâtiments, telles que la capacité thermique, les apports solaires passifs et l’étanchéité. « L’innovation réside dans le fait que le système apprend automatiquement le comportement du bâtiment, ses caractéristiques thermiques », explique le Dr Sebastian Hersberger, co-CEO de Yuon. De plus, le système intègre les prévisions météorologiques de MeteoSwiss.

  • Venture Kick soutient Borobotics avec 150’000 francs suisses

    Venture Kick soutient Borobotics avec 150’000 francs suisses

    En atteignant la troisième étape du programme,Borobotics de Winterthur reçoit 150’000 francs de Venture Kick pour le développement de son robot de forage innovant. Selon un communiqué de presse, en réponse au problème du forage de trous pour des sondes géothermiques, jusqu’ici coûteux et gourmand en énergie, Borobotics révolutionne les processus de chauffage géothermique avec un robot de forage qui peut travailler dans un espace réduit de 90% et à un coût nettement moindre.

    En plus des coûts élevés et de l’encombrement, les procédés actuels présentent, selon le communiqué, des inconvénients tels que l’intensité énergétique, l’imprécision, les nuisances sonores et la destruction du paysage. Borobotics décrit son développement comme « un robot de type ver de terre qui se déplace verticalement dans le sol », sans tour de forage ni tige de forage. Il devrait permettre une diffusion beaucoup plus large du chauffage géothermique.

    Selon le communiqué, Borobotics est issue d’un projet de recherche de la Haute école des sciences appliquées de Zurich. La start-up entend investir les 150’000 francs dans plusieurs tests de forage de son robot afin de pouvoir présenter un prototype fonctionnel lors du salon de la géothermie GeoTHERM 2024 à Offenburg lors de forages de démonstration les 29 février et 1er mars 2024.

  • Zum umweltfreundlichen Spital mit «Best Practices»

    Zum umweltfreundlichen Spital mit «Best Practices»

    Im Gesundheitssektor wurde der Umweltaspekt bisher oft vernachlässigt. Das Forschungsprojekt „Green Hospital – Ressourceneffizienz bei Schweizer Spitälern“ hat dazu beigetragen, das Bewusstsein für umweltrelevante Prozesse in Schweizer Spitälern zu schärfen. Im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms „Nachhaltige Wirtschaft: ressourcenschonend, zukunftsfähig, innovativ“ (NFP 73) wurde eine Liste von praxisorientierten Maßnahmen veröffentlicht, um Spitäler in ihrer Nachhaltigkeitsstrategie zu unterstützen.

    Die Studie, geleitet von Matthias Stucki am ZHAW-Institut für Umwelt und Natürliche Ressourcen, hat ergeben, dass insbesondere die Bereiche Wärme, Catering, Gebäudeinfrastruktur und Medikamente für den Großteil der Umweltbelastung durch Spitäler verantwortlich sind. Aber auch andere Faktoren wie Stromverbrauch, Abfallmanagement und die Verwendung von medizinischen Produkten spielen eine Rolle.

    Die aus der Studie abgeleiteten „Best Practices“ wurden aus einer Vielzahl von Literaturquellen und Praxisbeispielen zusammengestellt. Diese Massnahmen zielen darauf ab, die Umweltauswirkungen bei gleichbleibender Qualität der Gesundheitsdienstleistungen zu minimieren. Dabei wurde besonderer Wert auf die Auswahl von Maßnahmen mit hoher Klimarelevanz und großer Umsetzbarkeit gelegt.

    Insgesamt zeigt die Studie, dass die größten Chancen für eine Verbesserung der Umweltbilanz in der Konstruktion von langlebigen und ressourceneffizienten Gebäuden, der Nutzung erneuerbarer Energien und der Einführung von pflanzenbasierten Gerichten im Verpflegungsangebot liegen.

    Dieses Forschungsprojekt stellt einen wichtigen Schritt dar, um die schweizerische Krankenhauslandschaft nachhaltiger zu gestalten und setzt einen Meilenstein für zukünftige Initiativen in diesem Bereich.

  • L’HSLU apre un laboratorio di analisi microbiologiche a Hergiswil

    L’HSLU apre un laboratorio di analisi microbiologiche a Hergiswil

    La ricerca interdisciplinare sulla contaminazione microbica è ora possibile presso l’HSLU. A tale scopo, è stato creato un laboratorio di analisi microbiologica presso la sede dell’università a Hergiswil, informa l’università in un comunicato. « Qui si combinano le competenze dei dipartimenti di tecnologia medica, di tecnologia edilizia e di ingegneria dei processi », afferma Benoit Sicre, esperto di igiene dell’aria e di qualità dell’aria interna presso l’Istituto di tecnologia edilizia dell’HSLU. « Questo ci permette di ottenere una ricerca, uno sviluppo e una qualità del servizio ottimali »

    In linea di principio, nel nuovo laboratorio è possibile effettuare un’ampia gamma di analisi. Come esempi, la dichiarazione elenca il ritrattamento di indumenti medici monouso o l’effetto di una lampada UV LED nella disinfezione di un flusso d’aria. Attualmente, l’attenzione si concentra sulle questioni interdisciplinari della disinfezione dell’aria e del controllo della legionella.

    Per la ricerca con agenti patogeni come la legionella, il laboratorio è stato allineato ai requisiti del livello di sicurezza biologica 2. La legionella ha acquisito importanza, poiché la temperatura delle caldaie è spesso impostata troppo bassa per uccidere i germi nel corso delle misure di risparmio energetico. Inoltre, l’agente patogeno è difficile da individuare, spiega Christina Giger dell’Istituto di Tecnologia Medica della HSLU. « Scambiamo regolarmente informazioni con altri laboratori per mantenere aggiornate le nostre conoscenze » I ricercatori dell’HSLU utilizzano queste conoscenze per testare le strategie per evitare la legionella o i disinfettanti.

  • Technologie quantique au carbone

    Technologie quantique au carbone

    Elle est prometteuse, mais aussi étonnante et déroutante : au cours des prochaines décennies, la technologie quantique devrait nous permettre de réaliser des percées technologiques, telles que des capteurs plus petits et plus précis, des réseaux de communication hautement sécurisés et des ordinateurs puissants, qui nous aideront à développer de nouveaux médicaments et matériaux, à gérer les marchés financiers et à prédire la météo en un temps record.

    Pour cela, nous avons besoin de ce que l’on appelle des matériaux quantiques : des matériaux qui présentent des effets physiques quantiques prononcés. L’un d’entre eux est le graphène. Cette forme de structure bidimensionnelle du carbone possède des propriétés physiques inhabituelles, telles qu’une résistance à la traction, une conductivité thermique et électrique exceptionnellement élevées. Si l’on restreint encore davantage l’espace de ce matériau déjà bidimensionnel, par exemple en une bande étroite, on obtient des effets quantiques contrôlables.

    C’est précisément ce que l’équipe de Mickael Perrin exploite : Au sein du laboratoire « Transport at Nanoscale Interfaces » de l’Empa, dirigé par Michel Calame, les scientifiques de l’équipe de Perrin mènent des recherches sur les nanobandes de graphène. « Les nanobands de graphène sont encore plus fascinants que le graphène lui-même », explique Perrin : « En faisant varier leur longueur et leur largeur ainsi que la forme de leurs bords et en les mélangeant avec d’autres atomes, on peut leur conférer toutes les propriétés électriques, magnétiques et optiques imaginables »

    Un vrai travail de précision – à l’atome près
    La recherche sur les rubans prometteurs n’est pas toujours facile. Plus la bande est étroite, plus ses propriétés quantiques sont évidentes – mais plus il est difficile de cibler une seule bande. Or, c’est précisément ce qui est indispensable pour comprendre en détail les particularités et les applications possibles de ce matériau quantique.

    Dans une nouvelle étude publiée récemment dans la revue Nature Electronics, Perrin, Jian Zhang et leur équipe ont réussi pour la première fois à établir un contact électrique avec des nanobandes de graphène individuelles, longues et précises à l’échelle atomique. Ce n’est pas une tâche triviale : « Un nanoband de graphène, large de seulement neuf atomes de carbone, mesure à peine un nanomètre de large », explique Zhang. Pour contacter des rubans individuels, les chercheurs ont utilisé des électrodes tout aussi petites : des nanotubes de carbone d’un diamètre de seulement un nanomètre également.

    La précision, indispensable pour une telle expérience, commence dès les matériaux de base. Les chercheurs ont obtenu les nanobandes de graphène du laboratoire « nanotech@surfaces » de l’Empa, sous la direction de Roman Fasel, avec lequel ils collaborent depuis longtemps. « Roman Fasel et son équipe travaillent depuis longtemps sur les nanobandes de graphène et peuvent en synthétiser de nombreux types différents avec une précision atomique à partir de molécules de départ individuelles », explique Perrin. Les molécules de départ provenaient de l’Institut Max Planck pour la recherche sur les polymères à Mayence.

    L’interdisciplinarité est la clé pour faire progresser l’état de l’art. Ainsi, différents groupes de recherche internationaux ont participé à l’étude, chacun avec sa propre spécialité : les nanotubes de carbone ont été fabriqués par un groupe de recherche de l’université de Pékin et les scientifiques de l’Empa ont collaboré avec des chercheurs de l’université de Warwick pour l’interprétation des résultats. « Un tel projet n’aurait pas été possible sans collaboration », souligne Zhang.

    Mettre en contact des bandes individuelles avec les nanotubes était un défi pour les chercheurs. « Les nanotubes de carbone et les nanobandes de graphène sont cultivés sur des substrats distincts », explique Zhang. « Tout d’abord, les tubes doivent être transférés sur le substrat de l’expérience et mis en contact avec des électrodes métalliques. Ensuite, nous les découpons en utilisant la lithographie par faisceau d’électrons à haute résolution pour les séparer en deux électrodes chacun » Enfin, les bandes sont transférées sur le même substrat. La précision est alors indispensable : La moindre rotation des substrats peut empêcher un contact réussi. « L’accès à une infrastructure de haute qualité au « Binnig and Roher Nanotechnology Center » du centre de recherche IBM de Rüschlikon a été décisif pour tester et mettre en œuvre cette technologie », explique Perrin.

    Musique d’avenir
    Les scientifiques ont confirmé leur succès en mesurant le transport de charges. « Les effets quantiques sont généralement plus évidents à basse température, c’est pourquoi nous avons effectué les mesures à des températures proches du zéro absolu dans un vide poussé », explique Perrin, tout en citant une propriété particulièrement prometteuse des nanobandes de graphène : « Grâce à leur taille extrêmement petite, leurs propriétés quantiques sont très robustes. Nous nous attendons à ce qu’elles soient détectables même à température ambiante » Selon le chercheur, cela pourrait nous permettre de développer des technologies quantiques qui ne nécessitent pas d’infrastructure de refroidissement coûteuse.

  • Wüest Partner obtient la certification Great Place to Work

    Wüest Partner obtient la certification Great Place to Work

    « Nous sommes très heureux d’avoir obtenu la certification Great Place to Work. L’engagement, l’estime mutuelle et la confiance ont toujours fait partie de notre culture d’entreprise. Cette distinction reflète notre engagement continu en faveur d’une culture du lieu de travail forte, dans laquelle nos collaborateurs peuvent développer leur plein potentiel », déclare Patrik Schmid, CEO de Wüest Partner.

    La certification Great Place to Work est basée sur le Trust IndexTM, un outil d’enquête standardisé et reconnu internationalement. Entre juin 2022 et début juillet 2023, les collaborateurs de Wüest Partner en Allemagne et en Suisse ont été interrogés sur 60 affirmations concernant la culture du lieu de travail. Les thèmes de l’enquête étaient notamment la confiance dans les cadres, l’esprit d’équipe, l’estime, le respect ainsi que l’identification avec l’entreprise. L’évaluation finale est basée sur le score Trust IndexTM, qui se calcule à partir de l’approbation moyenne de toutes les affirmations standardisées du Trust IndexTM.

    Wüest Partner Allemagne a obtenu un score Trust IndexTM impressionnant de 79%, Wüest Partner Suisse atteignant même 86%. Ces excellents résultats soulignent l’engagement de Wüest Partner à créer un environnement de travail positif et confiant, dans lequel les collaborateurs se sentent appréciés et soutenus.

    « Nos collaborateurs sont le capital le plus important de Wüest Partner. Dans un marché du travail très concurrentiel, il est important de se positionner comme un employeur attractif et de se préparer au mieux pour l’avenir. Cela implique également d’investir dans une bonne culture d’entreprise et de travail. Cette distinction est donc pour nous tous une motivation supplémentaire pour poursuivre sur la voie que nous avons choisie », déclare Marion Fürbeth, Head Group HR chez Wüest Partner.

  • Dormakaba est un partenaire pratique de la recherche européenne sur la gestion des bâtiments

    Dormakaba est un partenaire pratique de la recherche européenne sur la gestion des bâtiments

    L’Union européenne finance le projet de recherche openDBL (Digital Building Logbook) visant à améliorer la gestion des bâtiments. Au total, 13 partenaires de huit pays européens y participent, selon un communiqué de presse. Le seul partenaire issu de la pratique est l’entreprise dormakaba, spécialisée dans la gestion des accès aux bâtiments et basée à Rümlang. Les autres partenaires sont des instituts de recherche, des administrations et des entreprises du secteur informatique.

    L’initiative permettra de rationaliser la maintenance des bâtiments, d’améliorer l’accessibilité des données et de promouvoir des pratiques durables, indique le communiqué. Les chercheurs ont déjà tenu leur deuxième réunion de travail. Elle s’est tenue les 18 et 19 juillet au siège de dormakaba à Rümlang. « Avec notre expertise et nos solutions innovantes, nous contribuerons à ouvrir la voie à des approches standardisées et à la révolution de l’exploitation des bâtiments », a déclaré Kai Oberste-Ufer, coordinateur du projet dormakaba, cité dans le communiqué.

    Selon le communiqué, le projet, doté d’un budget de 4,5 millions d’euros, vise à transformer la gestion et la récupération des données des bâtiments en développant un nouveau type de journal de bord numérique. Celui-ci servira de plate-forme centrale pour stocker et gérer les informations, y compris les détails de construction, les enregistrements de maintenance et les données opérationnelles telles que la qualité de l’air. Le journal de bord sera doté d’interfaces ouvertes.

    Les essais pilotes à l’échelle européenne des 13 partenaires d’Estonie, d’Allemagne, de Grèce, d’Italie, de Lettonie, de Pologne, de Roumanie et d’Espagne sont coordonnés par l’organisation de recherche et de technologie CETMA.

  • Des chercheurs développent un modèle pour lutter contre les îlots de chaleur dans les villes

    Des chercheurs développent un modèle pour lutter contre les îlots de chaleur dans les villes

    Une équipe de chercheurs de la Haute école de Lucerne(HSLU) a créé une modélisation interactive du climat de quartier. Cet outil fournit rapidement des données pertinentes pour la planification sur le microclimat d’une construction existante ou prévue et peut être utilisé dès la première étape de la planification de la conception, peut on lire dans un communiqué de presse sur le projet de recherche.

    Les températures estivales plus chaudes augmentent la demande de solutions d’urbanisme contre l’accumulation de chaleur dans les bâtiments et les quartiers. Selon le communiqué, les îlots de chaleur peuvent être évités. Les facteurs décisifs pour y parvenir sont « une implantation des bâtiments adaptée à l’environnement, le choix des matériaux des façades et des surfaces extérieures, des espaces verts ainsi qu’un ombrage judicieux ». L’impact de ces facteurs devrait être connu et pris en compte très tôt dans la planification. Les modèles existants auraient jusqu’à présent empêché cela, car ils impliquaient un investissement important en temps et en argent.

    Le nouvel instrument se limite aux informations relatives à la phase. Ainsi, des résultats sur le microclimat sont disponibles en quelques secondes. Les informations sur les bâtiments, leur emplacement, les matériaux utilisés ainsi que le type et l’emplacement des espaces verts et des arbres jouent un rôle central dans la lutte contre les îlots de chaleur dans les constructions et les villes. Toutefois, comme l’explique Markus Koschenz, professeur à la HSLU et expert en simulation cité dans le communiqué, une multitude d’autres exigences sont prises en compte dans une procédure de concours, en plus du climat du quartier. Grâce au nouvel outil, poursuit M. Koschenz, les concepteurs disposeront à l’avenir d’un modèle physique qui calculera en quelques secondes les effets du rayonnement, de l’ombre, des propriétés de stockage de la chaleur des matériaux, du flux d’air, de la végétation et de l’heure du jour.

  • Les lasers permettent une dorsale Internet par satellite

    Les lasers permettent une dorsale Internet par satellite

    L’épine dorsale d’Internet est constituée d’un réseau dense de câbles en fibre optique, qui transportent chacun jusqu’à plus de cent térabits de données par seconde (1 térabit = 1012 signaux numériques 1/0) entre les nœuds du réseau. Les continents sont ainsi reliés par les eaux profondes, ce qui est extrêmement coûteux : un seul câble à travers l’Atlantique nécessite un investissement de plusieurs centaines de millions de dollars. La société de conseil spécialisée Telegeography compte actuellement 530 câbles sous-marins actifs. La tendance est à la hausse.

    Mais bientôt, cette dépense ne devrait plus être nécessaire. Dans le cadre d’un projet européen Horizon 2020, des scientifiques de l’ETH Zurich ont fait la démonstration, en collaboration avec des partenaires de l’industrie spatiale, d’une transmission optique de données à un térabit par voie aérienne. Cette technologie permettra à l’avenir d’établir des liaisons dorsales beaucoup moins coûteuses et beaucoup plus rapides via des constellations de satellites proches de la Terre.

    Des conditions exigeantes entre le Jungfraujoch et Berne
    Les partenaires du projet n’ont toutefois pas testé leur système laser avec un satellite en orbite, mais par une transmission sur 53 kilomètres entre le Jungfraujoch et Berne. « Notre trajet d’essai entre la station de recherche alpine du Jungfraujoch et l’observatoire de Zimmerwald de l’université de Berne est beaucoup plus exigeant du point de vue de la transmission optique des données qu’entre un satellite et une station terrestre », explique Yannik Horst, auteur principal de l’étude et chercheur à l’ETH Zurich à l’Institut des champs électromagnétiques dirigé par le professeur Jürg Leuthold.

    Le faisceau laser a dû se déplacer tout au long de son trajet à travers l’atmosphère dense et proche du sol. Les multiples turbulences des gaz atmosphériques au-dessus des hautes montagnes enneigées, de la surface du lac de Thoune, de l’agglomération densément construite de Thoune et de la plaine de l’Aar ont influencé le mouvement des ondes lumineuses et donc la transmission des informations. Lors des chaudes journées d’été, on peut voir à l’œil nu à quel point ce scintillement de l’air provoqué par des phénomènes thermiques perturbe le mouvement régulier de la lumière.

    L’Internet par satellite utilise des micro-ondes lentes
    Les connexions Internet par satellite ne sont pas nouvelles en soi. Le représentant le plus connu actuellement est la constellation Starlink d’Elon Musk, qui apporte Internet dans presque tous les coins du monde grâce à plus de 2000 satellites en orbite autour de la Terre. Pour transmettre des données entre les satellites et les stations terrestres, on utilise toutefois des technologies radio beaucoup moins performantes. Comme le WLAN (Wireless Local Area Network) ou la téléphonie mobile, elles fonctionnent dans la partie micro-ondes du spectre de fréquences et donc avec des battements d’ondes de quelques centimètres.

    En revanche, les systèmes laser optiques fonctionnent dans le domaine de la lumière infrarouge proche avec des longueurs d’onde environ 10 000 fois plus courtes, de quelques micromètres. Ils peuvent ainsi transporter davantage d’informations par unité de temps.

    Pour obtenir un signal suffisamment fort au niveau du récepteur sur de grandes distances, les ondes lumineuses parallélisées du laser sont envoyées à travers un télescope dont le diamètre peut atteindre plusieurs dizaines de centimètres. Ce large faisceau lumineux doit ensuite être dirigé le plus précisément possible vers un télescope du récepteur dont le diamètre est du même ordre de grandeur que celui du faisceau lumineux reçu.

    Les turbulences effacent les signaux modulés
    Afin d’atteindre les taux de données les plus élevés possibles, l’onde lumineuse du laser est également modulée de manière à ce qu’un récepteur puisse détecter plusieurs états distincts par oscillation. Cela permet de transmettre plus d’un bit d’information par oscillation. Dans la pratique, on travaille avec différentes hauteurs (amplitudes) et différents décalages de l’angle de phase de l’onde lumineuse. Chaque combinaison d’angle de phase et de hauteur d’amplitude définit alors un symbole d’information différent. Un schéma 4×4 permet ainsi de transmettre 4 bits par oscillation et un schéma 8×8 6 bits.

    Les turbulences changeantes des particules d’air font alors que les ondes lumineuses se déplacent à des vitesses différentes à l’intérieur et sur les bords du cône de lumière. Dans le détecteur de la station de réception, les amplitudes et les angles de phase s’ajoutent ou se soustraient ainsi mutuellement pour donner des valeurs erronées.

    Les miroirs corrigent la phase de l’onde 1500 fois par seconde
    Pour éviter ces erreurs, le partenaire français du projet a fourni une puce MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) avec une matrice de 97 miroirs mobiles. Grâce aux mouvements des miroirs, le déphasage du faisceau sur sa surface de coupe peut être corrigé 1500 fois par seconde le long du gradient actuellement mesuré.

    Cette amélioration était essentielle pour atteindre une bande passante de 1 térabit par seconde sur une distance de 53 kilomètres, comme le souligne Horst.

    De nouveaux formats robustes de modulation de la lumière ont également été utilisés pour la première fois dans le projet. Ils augmentent considérablement la sensibilité de la détection et permettent ainsi d’atteindre des débits de données élevés même dans les pires conditions météorologiques ou avec de faibles puissances laser. Cela est possible grâce à un codage habile des bits d’information sur les propriétés de l’onde lumineuse telles que l’amplitude, la phase et la polarisation. « Avec notre nouveau format de modulation 4D-BPSK (Binary Phase-Shift Keying), un bit d’information peut encore être correctement reconnu par le récepteur, même avec un très petit nombre de particules lumineuses, environ quatre seulement », explique Horst.

    Au total, les compétences spécifiques de trois partenaires ont été nécessaires à la réussite du projet. L’entreprise spatiale française Thales Alenia Space maîtrise le ciblage au centimètre près avec des lasers à des milliers de kilomètres dans l’espace. L’Onera, institut de recherche aérospatiale également français, dispose des compétences en optique adaptative basée sur les MEMS, qui ont permis d’éliminer en grande partie les effets du scintillement de l’air. Et la modulation des signaux, indispensable pour obtenir un débit de données élevé et aussi efficace que possible, fait partie des spécialités du groupe de recherche de Leuthold.

    Extensible sans problème à 40 térabits par seconde
    Les résultats de l’essai, présentés pour la première fois dans le cadre de l’European Conference on Optical Communication (ECOC) à Bâle, font fureur dans le monde entier, selon Leuthold : « Notre système représente une percée. Jusqu’à présent, on ne parvenait à relier par laser à l’air libre soit de grandes distances avec de petites largeurs de bande de quelques gigabits, soit de courtes distances de quelques mètres avec de grandes largeurs de bande ».

    De plus, la performance d’un térabit par seconde a été atteinte avec une seule longueur d’onde. Dans une future application pratique, le système peut facilement être mis à l’échelle avec des technologies standard pour atteindre 40 canaux et donc 40 térabits par seconde.

    Potentiel supplémentaire pour le nouveau format de modulation
    Mais Leuthold et son équipe ne s’y attarderont pas davantage. Ce sont les partenaires industriels qui se chargeront de la mise en œuvre pratique dans un produit commercialisable. Les scientifiques de l’ETH poursuivront toutefois une partie de leur travail. Le nouveau format de modulation qu’ils ont développé devrait à l’avenir permettre d’augmenter la largeur de bande dans d’autres processus de transmission de données où l’énergie du rayonnement peut devenir un facteur limitant.

  • L’isolation végétale, un puits de carbone ?

    L’isolation végétale, un puits de carbone ?

    Le secteur du bâtiment est responsable de 40% de la consommation globale d’énergie, de 30% des émissions de gaz à effet de serre et de 36% des déchets dans l’UE. Les mesures d’efficacité énergétique ont permis de réduire les émissions dans les entreprises. La fabrication des matériaux reste une source sous-estimée. les émissions « grises » des bâtiments modernes sont comparables aux émissions d’exploitation. Les matériaux de construction qui fixent le CO2 à long terme réduisent l’empreinte écologique.

    Comment capter le CO2 à long terme
    L’Empa développe de nouveaux matériaux d’isolation pour les bâtiments qui peuvent capter le CO2 à long terme. Des déchets végétaux issus de l’agriculture et de la sylviculture sont transformés en matériaux isolants et fixés lors d’un traitement thermique. Ce « charbon végétal » reste fixé pendant la durée de vie du bâtiment et peut être utilisé directement dans les champs lors du démantèlement du bâtiment, où il augmente la fertilité du sol et reste stable. Contrairement à d’autres matériaux de construction, comme le bois ou l’isolation en cellulose, qui libèrent le CO2 stocké lorsqu’ils se décomposent ou sont recyclés thermiquement.

    Le physicien Wernery de l’Empa mène des recherches avec son groupe et la ZHAW sur les matériaux d’isolation à base de charbon végétal. Le matériau d’isolation doit être thermiquement isolant, résistant au feu et adapté à une utilisation ultérieure comme engrais. L’isolation au charbon végétal pourrait améliorer le bilan carbone de la Suisse d’un peu plus de 1% en remplaçant des matériaux isolants comme le PSE ou la laine minérale par du charbon végétal. Cela permettrait d’économiser un demi-million de tonnes d’équivalents CO2 par an, en évitant les émissions liées à la production de matériaux d’isolation conventionnels et en stockant le CO2 dans le charbon végétal à long terme.

    Soutien financier – de plusieurs sources
    Wernery reçoit un soutien financier pour son concept prometteur de la part d’institutions de financement telles que la Fondation Minerva, le Conseil des EPF et l’Office fédéral de l’énergie. Le fonds climatique des services municipaux de Winterthur a contribué à l’élaboration des bases, grâce aux contributions volontaires des clients qui ont acheté deux centimes par kilowattheure d’électricité.

  • Le simulateur d’incendie de l’EPF teste des éléments de construction en bois

    Le simulateur d’incendie de l’EPF teste des éléments de construction en bois

    Des chercheurs de l’École polytechnique fédérale de Zurich ont mis au point un simulateur d’incendie d’un nouveau genre. Selon un communiqué de presse, le four, conçu par l’Institut de statique et de construction du Département de la construction, peut simuler les situations d’incendie les plus diverses. Les connaissances acquises lors des tests devraient permettre d’élargir l’utilisation du bois en tant que matériau de construction durable.

    Le four doit soutenir la construction durable en bois, qui devient de plus en plus attrayante en Suisse. Depuis 2015, la loi autorise également la construction de bâtiments à plusieurs étages. Des immeubles en bois d’une hauteur allant jusqu’à 108 mètres sont en cours de planification. La protection contre les incendies est d’autant plus importante.

    Le four est un cube métallique renforcé par des poutres en acier et doté d’une chambre de combustion d’un mètre de haut, d’un mètre de large et d’à peine 1,7 mètre de long. Elle est alimentée par dix brûleurs à gaz, placés pour moitié sur chacun des deux grands côtés. Ils peuvent chauffer le four à plus de 1400 degrés. Plusieurs caméras placées à l’extérieur de la chambre de combustion enregistrent les tests et permettent également d’analyser la composition des gaz de combustion.

    « Nous pouvons régler avec précision la température dans le four et la teneur en oxygène », explique Andrea Frangi, professeur de construction en bois et responsable du projet de simulation, cité dans le communiqué. « Le four nous permet de simuler différents processus d’incendie et de tester leur impact sur les structures en bois » Dans ce cadre, les éléments en bois peuvent être soumis à des charges allant jusqu’à 50 tonnes pendant le test. Les coûts de développement du simulateur se sont élevés à 2,5 millions de francs suisses.

  • L’ETH et Siemens étudient les bâtiments sans CO2

    L’ETH et Siemens étudient les bâtiments sans CO2

    Avec le Zero Carbon Building Systems Lab(ZCBS Lab), l’ETH a mis en service une installation de recherche expérimentale qu’elle qualifie elle-même de « révolutionnaire ». Il s’agit d’étudier les aspects systémiques des matériaux, de l’énergie et des utilisateurs humains pour la décarbonisation des bâtiments à l’échelle 1:1 et dans les conditions environnementales et climatiques les plus diverses.

    Selon le communiqué de presse,Siemens a équipé ce bâtiment de deux étages de solutions numériques de pointe en matière de technologie du bâtiment. Dans les cellules d’essai, les chambres climatiques et les salles d’expérimentation modulaires, les technologies actives et passives d’alimentation en énergie, d’automatisation et de climatisation des bâtiments sont étudiées dans les conditions environnementales les plus diverses.

    Le ZCBS Lab a été initié par Arno Schlueter, professeur d’architecture et de systèmes de construction à l’ETH. Le laboratoire est étroitement lié à d’autres groupes innovants de l’Institut de technologie en architecture de l’ETH Zurich, comme le Robotic Fabrication Lab ou l’Immersive Design Lab.

    Le communiqué indique que le « point fort de la nouvelle installation de l’ETH » est une pièce équipée d’un « émulateur solaire ». Outre la température et l’humidité de l’air, il est possible d’y reproduire les effets solaires au cours de la journée. Selon Siemens, une telle installation de recherche est unique au monde.

    « Avec notre système de gestion des bâtiments, nous avons posé les bases qui nous permettront, si nécessaire, de développer les systèmes existants de l’EPF et de les connecter à l’avenir à la plate-forme numérique ouverte pour les bâtiments Building X, qui fait partie de Siemens Xcelerator « , a déclaré Matthias Rebellius, CEO de Siemens Smart Infrastructure, cité dans le communiqué. Siemens finance déjà la chaire Sustainable Building Technologies de l’ETH depuis 2009.

  • Un nouveau procédé permet de personnaliser les briques

    Un nouveau procédé permet de personnaliser les briques

    Keller Unternehmungen, dont le siège est à Pfungen, et la Haute école de Lucerne(HSLU) ont développé un procédé de personnalisation des briques. Ce procédé offre aux maîtres d’ouvrage et aux architectes de nouvelles possibilités de conception dans la production en série pour la surface visible des briques, peut on lire dans un communiqué de presse.

    Selon ce dernier, le nouveau procédé met en valeur les irrégularités naturelles de la texture et de la couleur des briques historiques. Le caractère unique d’une brique peut ainsi être utilisé de manière ciblée pour la conception d’une façade.

    « Notre objectif était de faire revivre et de compléter ces variations qui ont largement disparu dans la fabrication moderne des briques », explique Cornelia Gassler, responsable du projet.

    Avec la participation d’une équipe de recherche interdisciplinaire composée de designers de produits, d’ingénieurs en mécanique et d’architectes, des embouts d’outils modulaires ont ainsi été créés pour la conception de la surface des briques. « La fabrication de briques est une technique millénaire », poursuit Gassler. « Notre approche, avec ses embouts techniquement simples, le reflète, tout en étant contrôlable avec une grande précision grâce au contrôle numérique moderne »

    Dans la production industrielle moderne de briques, l’uniformité des briques est généralement recherchée. C’est ce que Cornelia Gassler a d’abord remis en question en 2018 dans son travail de master, pour lequel elle a reçu le prix d’encouragement Master of Arts Design de la HSLU. Cela a débouché en 2019 sur le projet de recherche ExxE, soutenu par Innosuisse, l’agence suisse pour la promotion de l’innovation, en coopération avec des entreprises Keller.

    Les nouveaux designs sont disponibles dès à présent sous la marque kelesto Signa auprès de Keller Systeme AG.

  • Innovations et défis – windays 2023

    Innovations et défis – windays 2023

    Après la manifestation en ligne organisée il y a deux ans en raison de la pandémie, il a été possible de serrer à nouveau des mains au Palais des Congrès de Bienne. Plus de 300 professionnels ont profité de cette occasion pour entretenir leur réseau. L’exposition professionnelle et surtout les exposés passionnants étaient au cœur des windays.

    Énergie, ventilation, confort
    Dans le premier exposé, la conseillère nationale Priska Wismer a expliqué comment la politique entend gérer le parc immobilier suisse de manière plus durable. D’ici 2050, il devrait consommer deux fois moins d’énergie qu’aujourd’hui. Cela ne sera possible qu’avec une augmentation significative de l’efficacité énergétique, comme l’a expliqué la politicienne du centre.

    Kristina Orehounig de l’Empa a présenté l’importance des fenêtres pour la rénovation énergétique. Ses recherches montrent clairement que les enveloppes des bâtiments ne sont pas seulement importantes pour l’efficacité énergétique en hiver. En raison du changement climatique, la protection contre la chaleur en été joue un rôle de plus en plus important. Ce thème a également été abordé par Julia Bachinger de Holzforschung Austria. Elle a présenté 10 règles d’or qui permettent d’avoir des « pièces cools grâce à des fenêtres cools ». L’aération correcte est un point central, mais elle est également importante dans de nombreux autres domaines, comme l’ont montré Julian Wenzel (Maco) et Beat Frei du bureau d’études Frei Wüst Expert dans leurs exposés. Selon la norme SIA 180, un concept de ventilation est aujourd’hui obligatoire. A la question de savoir qui est responsable de cette tâche lors des rénovations, Beat Frei a répondu : « Le constructeur de fenêtres, sauf qu’il ne le sait souvent pas »

    Montage des fenêtres
    Dans le bloc thématique Montage, Michael Lerch de 4B a montré que les fenêtres sont toujours plus grandes, plus lourdes et plus complexes. Souvent, sur les chantiers, la mise en place des éléments est déjà un défi laborieux. La plupart des participants sont certes conscients que les montages ne fonctionnent pas sans une planification irréprochable. Mais la mise en œuvre est au moins aussi importante et dépend fortement du personnel engagé. Dominik Sieber (SFS) a souligné dans son exposé que deux tiers des réclamations sont directement ou indirectement liées au montage.

    Une idée pour simplifier le montage des fenêtres est de les coller de manière élastique au mur. Peter Schober a fait état des recherches menées par Holzforschung Austria sur ce sujet. Le collage permet de combiner en une seule opération la fixation, l’isolation et les raccords extérieurs et intérieurs. Mais il faut des systèmes de collage spécialement modifiés et les aides à l’application correspondantes. Peter Schober estime que de tels systèmes pourront être mis sur le marché d’ici deux à cinq ans.

    Le défi de la pénurie de main-d’œuvre qualifiée
    Depuis la pandémie, la pénurie de main-d’œuvre qualifiée s’est encore aggravée dans le secteur de la construction. Tom Sahli, expert en recrutement, a montré dans son exposé que pour de nombreux collaborateurs, les valeurs d’une entreprise sont nettement plus importantes que les thèmes professionnels du poste. Les idées de la jeune génération ont également changé de manière significative dans différents autres domaines. Le principe de base est que les entreprises postulent aujourd’hui auprès des collaborateurs potentiels, et non l’inverse.

    Une table ronde sur le même thème a fait ressortir quelques approches intéressantes. Nicole Wenger a ainsi expliqué que son entreprise Wenger Fenster AG permet désormais le travail à temps partiel dans tous les domaines, y compris le montage. L’entreprise emploie également des personnes handicapées.

    Comme l’a expliqué Markus Stebler, chez Stebler Glashaus AG, ce sont des jeunes du même âge que la future équipe qui mènent les entretiens d’embauche. Les responsables RH ne les rejoignent que plus tard.

    Dans sa petite entreprise de Reitnau AG, Heinrich Hochuli mise sur la poursuite de l’emploi de ses propres apprentis menuisiers après la fin de leur apprentissage. En tant que représentant de l’association des maîtres menuisiers, il a également évoqué les projets lancés par la VSSM pour lutter contre la pénurie de main-d’œuvre qualifiée.

    L’expert en ressources humaines Tom Sahli a recommandé aux entreprises de faire évoluer leurs collaborateurs actuels. En raison des carnets de commande pleins et du manque de ressources, cela est certes difficile, mais cela en vaut la peine.

    Durabilité
    Hansueli Schmid de Lignum a parlé de l’écobilan des fenêtres. Jusqu’à présent, il n’y avait guère de besoin de valeurs précises dans la construction de fenêtres. Mais cela pourrait changer dans un avenir proche si les critères écologiques devenaient importants lors de l’attribution des marchés. Le BIM pourrait apporter une solution.

    L’exposé de Gerald Feigenbutz, de la Gütegemeinschaft Kunststoff-Fensterprofilsysteme (Association pour la qualité des systèmes de profilés de fenêtres en plastique), portait également sur les moyens d’améliorer la durabilité. Son organisation s’efforce d’augmenter la part de matériaux recyclés dans les fenêtres en PVC. Elle est actuellement de 25%. Pour que les produits soient recyclables, il est essentiel qu’ils puissent être facilement séparés en fonction des matériaux utilisés à la fin de leur durée de vie. Ce processus doit être pris en compte dès la phase de conception.

    Numérisation
    Deux exemples ont montré le potentiel de l’utilisation de la simulation. Karim Ghazi Wakili de la Haute école spécialisée bernoise HESB a présenté des simulations hygrothermiques de raccords de terrasses. Et le duo féminin Vasiliki Gkesouli/Julia Hauth a présenté le projet « Collage de la feuillure de verre pour les fenêtres en plastique ». Elles ont utilisé des modèles FEM et la technique DIC pour leur développement. Cela leur a permis non seulement de gagner beaucoup de temps et d’argent, mais aussi de bénéficier de la grande fiabilité de la technique moderne.

    Nikita Aigner a présenté un exemple pratique passionnant. Avec une équipe de la HESB, il a numérisé et automatisé la rénovation de fenêtres de bâtiments de grande valeur architecturale. Le processus commence par la prise de mesures sur le chantier. Sur la base des données saisies à cet endroit, un robot peut prendre en charge le travail manuel fastidieux de vitrage et de fraisage.

    Perspectives
    Les windays sont organisés tous les deux ans. La prochaine édition aura lieu le jeudi 3 avril et le vendredi 4 avril 2025.