Souvent évoqué dans le contexte du changement climatique et de l'élévation des températures mondiales, l'effet “albedo” désigne la capacité d'une surface à réfléchir l'énergie radiative du soleil. Ce phénomène, essentiel pour l'équilibre climatique planétaire, a des implications majeures dans les domaines de la construction neuve et de la rénovation énergétique car il contribue à modifier la performance énergétique des bâtiments tertiaires comme résidentiels. Son utilisation est de plus en plus récurrente, notamment au travers de stratégies de rénovation dites de “coolroofing” utilisant des surfaces de réflexion afin de limiter les effets du réchauffement global.
De la calotte glaciaire aux serres d’Almeria : un même phénomène à l’oeuvre
L'albédo, exprimé par un coefficient allant de 0 à 1, mesure la proportion d'énergie lumineuse réfléchie par une surface. Une surface parfaitement réfléchissante, comme un miroir, a un albédo de 1, tandis qu'une surface noire absorbante a un albédo de 0. Ce phénomène joue un rôle crucial dans les équilibres thermiques planétaires et dans le ralentissement de la fonte des glaces qui conduira, à terme, à l’évolution du niveau des océans.

L'effet “albedo” repose sur le phénomène de réflexion-absorption. Le flux d’énergie incident, par exemple sur la toiture d’un bâtiment tertiaire, est ainsi exactement égal à la somme d’un flux absorbé par la toiture et d’un flux réfléchi dans l’atmosphère. C’est le rapport entre ces deux variables qui donne une estimation quantitative de l’effet albédo.

Deux exemples bien connus illustrent ce phénomène :
La calotte glaciaire et les glaciers : Les régions polaires, comme l'Arctique et l'Antarctique, présentent un albedo élevé, jusqu'à 0,9. Les glaces réfléchissent la majeure partie des rayonnements solaires, contribuant au refroidissement planétaire. Leur fonte, provoquée par l'augmentation des gaz à effet de serre (GES) tels que le dioxyde de carbone (CO2) et le méthane, aggrave le dérèglement climatique et contribue donc à l'élévation du niveau des mers ;
Les serres d'Almeria en Espagne : Cette région est couverte de serres blanches sur environ 40 000 hectares, lesquelles augmentent l'albedo local et contribuent à réduire modérément les températures à cette échelle. L’impact de ces surfaces réfléchissantes artificielles donne une idée de la façon dont l’effet albédo peut être exploité pour modérer les conséquences du réchauffement global.
L’effet albedo dans la rénovation énergétique
Lorsqu’il est question de rénovation énergétique, la thématique des apports bioclimatiques est centrale. L’intégration de l’effet albedo peut permettre l’amélioration de la performance énergétique et environnementale des bâtiments.
L’augmentation de l’albédo des toits et des façades, par l’application de peintures claires ou de matériaux réfléchissants, contribue à réduire la chaleur absorbée par les bâtiments en été. Cette stratégie permet de limiter l’usage de systèmes de climatisation, souvent énergivores et sources d'émissions de gaz carbonique ;
Dans les zones urbaines denses, l'augmentation de l'albedo des chaussées et des bâtiments contribue à la réduction des températures locales. Ces stratégies collectives participent à la lutte contre le réchauffement planétaire en atténuant les effets des vagues de chaleur.

Limites et perspectives de l’effet albedo
Si l'effet albedo est bénéfique en été, il présente certaines limites, notamment dans les climats froids ou en hiver. L'utilisation de matériaux à fort albedo peut être problématique dans ces situations car les surfaces réfléchissantes limitent, symétriquement, l’apport d’énergie dans le bâtiment. Cette réduction des apports bioclimatiques peut nécessiter une consommation plus importante du ou des systèmes de chauffage en hiver.
Les revêtements statiques, monochromes ont donc un inconvénient, leur utilisation correspond à un cas d’usage unique : absorption ou réflexion. Les revêtements à fort albedo, généralement clairs ou blancs, sont efficaces pour réduire les apports naturels en énergie en été, mais ne permettent pas d'optimiser la performance énergétique tout au long de l'année. Un tel revêtement ne peut pas s'adapter aux variations saisonnières : l’étude des conditions bioclimatiques dans lesquelles se trouvent le bâtiment rénové est ainsi essentielle lorsqu’une telle solution est envisagée. Cet arbitrage est d’autant plus important qu’on estime qu’environ 25 % des français déclarent souffrir du froid l’hiver et 55 % de la chaleur en été.
Les peintures dites “thermochromiques” pourraient permettre de surmonter les contraintes de saisonnalité associées aux solutions monochromes. Ces revêtements changent de couleur selon la température du milieu dans lequel ils se situent. Ils peuvent ainsi devenir plus sombres en hiver afin de maximiser l'absorption des flux d’énergie lumineuse et plus clairs en été afin de favoriser la réflexion de ces flux, permettant ainsi d'adapter l'albedo en fonction des conditions météorologiques.
Un enjeu d’envergure : Limiter le dérèglement climatique
L’effet albedo est un outil clé pour lutter contre le dérèglement du climat mondial du fait de son rôle dans la réflexion des rayonnements infrarouges. Le GIEC, dans le cadre de son travail prospectif concernant l’élévation des températures moyennes et les risques associés (sécheresses et d'inondations notamment), considère l’albedo comme un levier important dans la lutte contre ce dérèglement. L’utilisation de matériaux à fort albedo dans le bâtiment est une solution qui complète ainsi les autres initiatives permettant de réduire notre impact sur l’environnement : le déploiement d’énergies renouvelables, la réduction concomitante de l’usage des énergies fossiles ou encore l’électrification des usages.
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