Le rôle du TiO2 dans l’activation des énergies renouvelables et l’efficacité énergétique

La réalisation des objectifs climatiques en 2030 et 2050, conformément à l’Accord de Paris, est le critère de réussite des politiques dans le cadre du Pacte Vert pour l’Europe.

 La Commission européenne lance une série de politiques ambitieuses dans le cadre du Pacte Vert pour l’Europe afin d’atteindre l’objectif de l’UE en 2030 d’une réduction minimale de 55 % des émissions de gaz à effet de serre et son objectif de neutralité climatique en 2050. Ces politiques vont de la réforme du fonctionnement du système alimentaire à la promotion de la transition vers l’économie circulaire et la décarbonatation de l’industrie.

Les deux instruments clés de la boîte à outils permettant de réaliser les ambitions climatiques demeurent l’énergie renouvelable et l’amélioration de l’efficacité énergétique.

L’analyse d’impact du Plan cible en matière de climat à l’horizon 2030 a estimé que la part d’énergie provenant de sources renouvelables en 2030 devrait atteindre 38 % à 40 % et que les gains d’efficacité énergétique nécessaires vont de 36 % à 39 % pour la consommation d’énergie finale et de 39 % à 41 % pour la consommation d’énergie primaire¹.

Passer de « l’efficacité énergétique » au développement d’un secteur énergétique basé sur les énergies renouvelables requiert l’accroissement des innovations et l’amélioration des infrastructures. Le TiO? peut jouer un rôle à la fois dans l’efficacité énergétique et dans la production d’énergies renouvelables.

Le TiO2 améliore l’efficacité énergétique des bâtiments

Les bâtiments sont les plus gros consommateurs d’énergie en Europe, représentant 40 % de la consommation énergétique et 36 % des émissions de gaz à effet de serre (GES) de l’UE². L’initiative « Vague de rénovation » de l’UE visera à rendre le parc immobilier plus économe en énergie et à réduire la quantité d’énergie consommée. Le TiO2 peut jouer un rôle fondamental à cet égard.

Enabling renewables modern buildings

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

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

Enabling renewables heat island

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

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

 Les sources d’énergie renouvelable devraient représenter 32 % de la consommation d’énergie d’ici 2030³. Les propriétés photocatalytiques du TiO? impliquent son utilisation dans les technologies d’énergie solaire existantes et nouvelles, ce qui pourrait aider à atteindre les objectifs en matière d’énergie renouvelable.

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

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

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

Innovation dans les batteries et TiO2

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

Enabling renewables batteries

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

  • En 2015, une équipe de chercheurs de la Nanyang Technology University (NTU) de Singapour a développé des batteries à base de TiO? qui peuvent être rechargées à 70 % de leur capacité en seulement deux minutes, avec une durée de vie estimée de 20 ans.
  • Il a été prouvé que le TiO? est utile dans la réaction réversible des batteries lithium-ion rechargeables, en leur permettant de durer plus longtemps et même de réduire la nécessité de recyclage des batteries.

1 https://ec.europa.eu/clima/policies/eu-climate-action/2030_ctp_nlhttps://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/nl/mex_20_2141

2 https://ec.europa.eu/info/law/better-regulation/have-your-say/initiatives/12376-Commission-Communication-Renovation-wave-initiative-for-the-building-sector

³ https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:52020SC0176