Ce béton chinois qui se refroidit tout seul : 5,4 degrés en moins, sans électricité.
Un béton capable de rester plus frais que son environnement en pleine journée, sous un soleil de plomb en plein été ? C’est ce que propose une équipe de chercheurs en Chine avec un ciment auto-refroidissant qui pourrait s’avérer un puissant allié pour transformer le secteur du bâtiment et refroidir nos villes qui étouffent.
Longtemps décrié comme le pire ennemi de nos villes modernes lors des canicules, le béton tient peut-être sa revanche !
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Et si le béton devenait un allié pour refroidir nos villes ?
Ce ciment nouvelle génération ne se contente pas d’être blanc ou clair. Il renvoie activement la lumière solaire. Pour y parvenir, les chercheurs ont joué sur deux leviers : la composition chimique et l’architecture photonique.
Dans le détail, les particules de clinker, ce composant de base du ciment, ont été modifiées pour favoriser la diffusion du rayonnement solaire. Résultat : une réflectance solaire de 96,2 %. En parallèle, le matériau émet efficacement dans l’infrarouge (96 % également), ce qui lui permet d’évacuer la chaleur sous forme de rayonnement thermique.
En combinant ces deux propriétés, ce ciment agit comme un réfrigérateur passif. Il n’absorbe quasiment pas la chaleur du Soleil, et en expulse naturellement la sienne vers l’espace. Le tout, sans aucun ajout de peinture, ni de film spécial.
Des cristaux réfléchissants, auto-assemblés
L’un des secrets de ce ciment tient à la formation spontanée de cristaux d’ettringite à la surface, lors de l’hydratation. Ces petits composants jouent le rôle de miroirs microscopiques, capables de scinder la lumière en multiples directions. Comme un champ de petits prismes diffractant l’énergie solaire.
Ces cristaux s’auto-organisent grâce à des interactions chimiques bien maîtrisées, déclenchées lors de la mise en œuvre du béton. Pas besoin d’un four à 1 000 degrés, ni de conditions de laboratoire. On applique une pression, et la magie opère.
En prime, la surface est poreuse de manière hiérarchisée, ce qui favorise encore la réflexion. Une sorte de matelas optique multicouche, mais dans un matériau dur et structurel.
Performances thermiques et tests en situation réelle
En condition réelle, les tests sont clairs. À 38,4 degrés Celsius en extérieur, le béton classique grimpe à 59 degrés. Le nouveau ciment, lui, reste à 5,4 degrés en dessous de la température ambiante, soit autour de 33 degrés.
Pas de triche. Pas de film miroir ajouté. L’effet est intégré à la matière elle-même, ce qui garantit sa durabilité, même après des cycles de gel-dégel, des projections d’acide, ou des années en plein soleil. Les chercheurs parlent d’une stabilité optique et mécanique élevée, confirmée par des tests de compression, de flexion, d’abrasion et d’adhérence.
Et bonne nouvelle : le matériau résiste aussi aux liquides corrosifs, à l’ultraviolet, et conserve sa plasticité pour des formes complexes.
Métasurfaces : un mot savant pour une idée brillante
L’innovation repose sur le concept de “métasurface”, une surface dont la structure est conçue à l’échelle microscopique pour manipuler les ondes électromagnétiques. Dans ce cas précis, la lumière visible et les infrarouges thermiques.
On est loin du simple enduit blanc. Ici, la structure agit comme un orchestre de nano-réflecteurs, programmés pour refuser l’énergie solaire et accueillir le refroidissement radiatif.
Et ce design est compatible avec le ciment Portland classique, ce qui veut dire que les procédés industriels actuels pourraient l’intégrer sans tout réinventer. Une manière d’offrir une nouvelle vie à un matériau qui, jusque-là, accumulait la chaleur comme une éponge noire sous un sèche-cheveux.
Un allié inattendu contre le changement climatique
À grande échelle, ce ciment pourrait devenir un outil passif pour refroidir les villes, lutter contre les îlots de chaleur urbains, et réduire la consommation énergétique des bâtiments.
D’après une évaluation du cycle de vie guidée par apprentissage automatique, le matériau pourrait même atteindre un bilan carbone net négatif. En clair : il capterait plus de carbone qu’il n’en a fallu pour le produire, si l’on prend en compte l’énergie économisée sur la durée.
Guo Lu, chercheur et premier auteur de l’article, a déclaré : « L’application de ce ciment refroidissant aux bâtiments urbains pourrait entraîner des économies d’énergie considérables et constituer un tournant important dans la lutte contre le changement climatique », ajoutant qu’il s’agit d’une innovation qui transforme le ciment conventionnel, lourd et accumulateur de chaleur, en un matériau écologique doté de capacités de réflexion et d’émission de la chaleur solaire.
Un simple toit en béton pourrait donc devenir un radiateur inversé, expulsant la chaleur vers l’espace au lieu de la garder à l’intérieur.
Un béton qui allie résistance, forme et coût maîtrisé
Les tests montrent que ce super-ciment peut être coulé, pressé, sculpté, avec une robustesse mécanique équivalente, voire supérieure, aux ciments classiques.
Il est amphiphobe : il repousse à la fois l’eau et les graisses. Il peut adhérer à d’autres matériaux, et résister à l’abrasion. Il n’est ni fragile, ni cassant, ni réservé aux climats secs.
Enfin, son coût de production reste compétitif, et ses méthodes de fabrication sont scalables, autrement dit adaptables à l’échelle industrielle.
Une invention qui ne repeint pas la façade, mais réinvente le matériau de base, en le transformant en acteur du refroidissement urbain.
Quelques chiffres à retenir :
| Propriété | Valeur mesurée |
| Réduction de température en plein soleil | 5,4 °C (9,72 °F) |
| Réflectance solaire | 96,2 % |
| Émissivité infrarouge | 96 % |
| Température max du béton standard | 59 °C |
| Température extérieure pendant les tests | 38,4 °C |
| Conditions solaires pendant les essais | 850 W/m² |
| Type de métasurface | Cristaux d’ettringite + pores hiérarchiques |
| Résistance mécanique | Confirmée (compression, abrasion, flexion) |
| Compatibilité industrielle | Oui (Portland standard) |
| Application potentielle | Toits, murs, revêtements urbains |
Source :
Scalable metasurface-enhanced supercool cement. (en français : “Ciment super-refroidi à métasurface améliorée et extensible”)
Guo Lu et al.
Sci. Adv.11,eadv2820(2025).
DOI:10.1126/sciadv.adv2820
