Les tuiles solaires allient protection des monuments et production énergétique

En Italie, depuis l’entrée en vigueur l’année passée de la nouvelle loi visant à promouvoir l’énergie solaire « Conto Energia », la production d’énergie solaire a plus que jamais le vent en poupe chez les propriétaires. Contrairement à la loi de promotion précédente, celle-ci se concentre essentiellement sur les petites installations, s’adressant ainsi directement aux consommateurs finaux. Ces derniers équipent volontiers leur toit de modules solaires. Un marché lucratif puisque le soleil darde ses rayons généreux en Italie tout autant qu’en Espagne ou en Grèce. Toutefois, tout un chacun ne peut équiper son toit de panneaux solaires traditionnels. Concernant les bâtiments historiques, la protection des monuments oppose jusqu’à maintenant une farouche résistance.

Il suffit d’observer quelques instants une ville telle que Venise pour en comprendre la raison. L’image de cette ville mythique au bord de la lagune est caractérisée par ses toits aux tuiles d’argile bombées brun clair que les spécialistes se plaisent à appeler « Moines et nonnes ». Les collecteurs d’énergie solaire foncés produiraient l’effet de tâches disgracieuses sur cette mer de tuiles et viendraient immanquablement défigurer ce décor idyllique de la Renaissance. Ville classée au patrimoine de l’UNESCO, Venise devrait alors payer un fort tribu perdant ainsi un peu de la force d’attraction magique qu’elle exerce sur les touristes du monde entier. Face à ce dilemme, la société italienne REM S.p.A a trouvé une parade : les tuiles solaires synthétiques dotées de feuilles de recouvrement moulées et injectées en
PLEXIGLAS^®. Ces tuiles « TechTile » ressemblent à s’y méprendre aux tuiles d’argiles traditionnelles, mais abritent cependant de performantes cellules solaires ou en alternative des modules thermiques solaires permettant de chauffer l’eau. Comparés aux panneaux solaires traditionnels, la surface des collecteurs de ces tuiles est plus réduite – en effet, la conservation de l’aspect esthétique est la condition sine qua non à l’utilisation de cette production énergétique, permettant à la fois de respecter la protection des monuments. Un toit exposé au sud, d’une surface de 18 mètres carrés et doté d’une inclinaison de 30 degrés produit, en profitant de l’ensoleillement de l’Italie méridionale, 1650 kilowatt-heures de courant par an (voir tableau). Cette énergie représente environ cinq sixième de la consommation annuelle de courant d’un foyer allemand d’une personne.

De l’Antiquité à l’ère solaire

Nous ne possédons aucune certitude concernant la date de l’invention de la tuile d’argile cuite, pas plus qu’au sujet de son inventeur. Seul un récit de l’auteur grec Pindar semble attribuer l’invention de la tuile aux corinthiens, en 450 av. JC. La forme de ces tuiles « Moines et nonnes » caractéristiques du bassin méditerranéen remonte au moyen-âge et n’a connu depuis lors aucun changement notable. Grâce au nouveau modèle de la société REM S.p.A., cette forme fait désormais son entrée dans l’ère solaire – jetant ainsi un pont entre tradition et progrès.

En Allemagne également, les autorités de la protection des monuments ne restent pas insensibles aux thèmes tels que les bouleversements climatiques et la hausse constante des prix énergétiques. « Nous saluons avec enthousiasme les initiatives visant à allier les exigences esthétiques de l’entretien des monuments aux nouvelles technologies de la production énergétique », souligne Christoph Mohr, conservateur fédérale de l’entretien des monuments du Land de Hesse en Allemagne. « Nous attendons des produits alliant ces deux aspects – capables d’une part de rendre possible l’utilisation de collecteurs solaires, tout en demeurant d’autre part représentatif de la protection des monuments d’un point de vue technique et architectural. » Ce faisant, outre la fonctionnalité, l’aspect esthétique doit rester un point essentiel. « Les tuiles dotées de collecteurs solaires doivent être capables de se fondre naturellement dans l’architecture historique. » Seule cette condition permet une fusion intelligente de la conception et de la technologie. » Ainsi, la tuile solaire a-t-elle également convaincu le jury du concours design « Well-Tech », remportant le premier prix.

Extérieur classique, intérieur à la pointe de la technologie

Bien qu’il n’ait été possible de réaliser une forme de tuile adaptée à chaque pays, le défi a pu être relevé avec brio en Italie. Le seul point commun de cette tuile solaire et de ses prédécesseurs médiévaux demeure la couleur et la forme. L’argile a fait place à une variante plus moderne en matière synthétique. Le centre de cette tuile surplombant le bâtiment – appelé « Moine » – abrite sous une feuille transparente les cellules ou modules thermiques solaires. Cette tuile solaire a été mise au point par Roberto Corvaglia et Sante Bortoletto de REM. « Afin d’atteindre une production énergétique optimale, deux facteurs sont décisifs : de puissantes cellules solaires et une feuille de recouvrement dotée d’un fort coefficient de transmission », principe expliqué par Monsieur Bortoletto. Par transmission on entend la perméabilité à la lumière. Celle-ci a été un critère décisif pour ses inventeurs dans le choix du matériau : « Pour la feuille, nous utilisons du PLEXIGLAS^® puisqu’il possède un coefficient de transmission supérieur à 90 pour cent et laisse ainsi pénétrer considérablement plus de lumière que les autres matières synthétiques qui en outre sont moins résistantes aux UV et jaunissent au fil du temps », commente Monsieur Corvaglia. Afin que les cellules solaires foncées demeurent invisibles de l’extérieur au travers de la feuille transparente, Messieurs Corvaglia et Bortoletto ont recours à une astuce : « La face intérieure de la feuille possède une structure particulièrement fine. De cette manière, les rayons solaires peuvent certes pénétrer à l’intérieur sans que l’on puisse toutefois discerner quoique ce soit de l’extérieur. Nous pouvons ainsi éviter que les cellules solaires noires ne viennent altérer l’aspect argileux des tuiles », précise Monsieur Corvaglia. A une certaine distance, il devient impossible de constater la moindre différence par rapport aux tuiles traditionnelles. Outre ses propriétés esthétiques, la feuille doit également s’avérer robuste. A ce sujet, Monsieur Bortoletto déclare : « Même la grêle ne représente aucun problème puisque le PLEXIGLAS^® résiste parfaitement à cette influence environnementale. »  

Une aide précieuse pour les couvreurs

La stabilité de la feuille est renforcée par une entretoise. Cette dernière permet de marcher sur les tuiles sans problème, avantage décisif lors du montage. Cette technologie se révèle une fois encore complaisante aux couvreurs : grâce à une simple fiche de raccordement, les tuiles solaires peuvent être installées sans avoir recours au service d’un électricien. Pour une couverture spécialement rapide, les tuiles solaires sont également disponibles en tant que module pour toit prémonté avec isolation et support de fixation. Cependant chaque tuile solaire fonctionne indépendamment des autres. Si une tuile est défectueuse, les autres continuent ainsi à produire du courant.

Au Sud et au Nord des Alpes

Les tuiles TechTile ne sont pas seulement adaptées au bassin méditerranéen bercé de soleil. Elles sont tout aussi intéressantes pour le Nord de l’Europe. Ce faisant, ces paysages nécessitent toutefois d’autres formes. La forme « Tuile plate » est ainsi largement représentée en Allemagne. « Nous sommes actuellement affairés à la production de nouvelles formes adaptées au paysage situé au Nord des Alpes » confie Monsieur Corvaglia. Dans un proche avenir, la tuile solaire pourrait ainsi également convertir des toits historiques en zones productrices d’énergie en Europe septentrionale.