TRANSition énergétique par le VITrage électrogène pour l’habitat et le bâtiment
Acronyme : TRANSVIT
Programme : Appel à projets de recherche - Énergie Durable : production, gestion et utilisation efficaces et à moindre impact
Mots-clés : Energie
Contexte : CRYSTALEnergy est une SAS créée en Juillet 2024 avec un capital social de 50 k€ et ayant réalisé une première levée de fond de 900 k€ avec l’entrée de 5 business angels (BA) apportant des compétences clés pour le développement technique et économique du vitrage électrogène. Cette innovation brevetée s’apparente à un double vitrage et les matériaux photo-actifs sont totalement invisibles à l'œil humain. La technologie est frugale en termes de quantité de matériaux (mg/m2). Elle ne repose ni sur des métaux critiques, ni sur des matériaux toxiques et ne pose pas de problématiques géopolitiques d’approvisionnements. Le marché visé est celui du verre plat avec une verticale de segmentation profonde. Le contexte général du projet concerne l’électrification du verre plat qui aujourd’hui ne produit pas directement de l’électricité ou alors par des intégrations disgracieuses à partir de matériaux semi-transparents / colorés, ce qui soulève d’importants questionnements sur l’acceptation sociale d’un tel produit. Le projet TRANSVIT intègre différentes briques technologiques apportant des recherches en connaissances nouvelles comme la gestion électrique du vitrage, la gestion du vitrage en fin de vie, l’analyse de cycle de vie (ACV) d’une telle solution, et des recherches industrielles comme sur les procédés de fabrication et les procédés de recyclage. La fin du programme intègre une étude ACV prenant en compte la production énergétique en environnement réel, le confort thermique et les procédés préindustriels d’élaboration permettant de quantifier les impacts environnementaux du vitrage électrogène, en particulier la consommation énergétique en phase de fabrication, le gain énergétique (ROIe), la déplétion des matériaux, la réduction des émissions de CO2 ou enfin le coût/gain des activités de recyclage et réutilisation. Une solution de rupture est développée dans le domaine du verre, très différenciante et en pleine lignée avec les orientations des plans de programmations pluriannuelles de l’énergie (PPE) en France et le plan REPowerEU de la Commission Européenne qui fixe les objectifs de pénétration des énergies renouvelables (EnR), de performances énergétiques des bâtiments, des nouvelles intégrations du photovoltaïque et ceci en prenant pleinement en compte l’acceptation sociale.
Description : Cette innovation révolutionne le vitrage pour l’habitat et le bâtiment en le rendant producteur d’énergie tout en préservant son esthétisme, ainsi que le confort thermique et acoustique des fenêtres. Cette solution brevetée, semblable à un double vitrage d’apparence, intègre des matériaux photo-actifs imprimés qui sont entièrement invisibles à l’œil nu car exploitant le domaine solaire du proche-IR. Sa technologie, frugale en matériaux, et biomimétique de par son principe de fonctionnement reprend les mécanismes de la photosynthèse naturelle dans les plantes. Elle se distingue par l'absence de matériaux critiques, de matériaux et de procédés toxiques, et s’inscrit ainsi pleinement dans une alternative durable, respectueuse de l’environnement et au bien de la société. Sur la base du principe de fonctionnement démontré sur des petites surfaces en laboratoire (30 cm2) (TRL 4), le projet TRANSVIT couvre différents points clefs pour le développement de la technologie et afin d’atteindre le TRL 6 en fin du programme : (i) le prototypage en dimensionnement réel (1m2) d’un vitrage électrogène via l’introduction de procédés d’élaboration préindustriels, (ii) la certification des performances énergétiques en environnement réel (production électrique, coefficient de transmission thermique Ug et facteur solaire (g)), et enfin son isolation acoustique), (iii) les procédés et la méthodologie permettant la séparation des différents matériaux, puis d'introduire selon l’état en fin de vie de ces matériaux, soit la réutilisation, le décyclage ou le recyclage avec la démonstration d’un vitrage électrogène à partir de ces matériaux. L’ensemble de ces actions est supporté à chacune des étapes d’implémentation de la technologie, une analyse de cycle de vie certifiée par un organisme accrédité externe permettant de certifier les éco-indicateurs environnementaux.
Objectifs et résultats attendus : L’objectif du projet est d’arriver à un vitrage électrogène fonctionnel à l'échelle du m2 comprenant son câblage électrique, son électronique de couplage et produisant jusqu’à 50 W/m2. Le projet TRANSVIT couvre trois points clefs du développement de la technologie pour l’habitat permettant d’atteindre le TRL 6 (décrit ci-dessus) pour arriver à une première évaluation de l’analyse de cycle de vie à l’échelle d'une production préindustrielle. Ont été analysés 6 verrous techniques et industriels (VTI) globaux à lever pour l’industrialisation du vitrage électrogène. Tous ne sont pas adressés dans le cadre du projet TRANSVIT : - Le dépôt sérigraphique homogène des couches photo-actives et des nano-catalyseurs sur des grandes surfaces (VTI1) (allocation BFTE et projet TRANSVIT pour étapes optimisations) - Le transfert des procédés d’assemblage d’une cellule de quelques cm2 à un grand vitrage supérieur au m2 incluant l’introduction de l’électrolyte sur une grande surface (VTI2) (allocation région Windows2Energy + reporting projet TRANSVIT) - Le scellage hermétique du liquide procédé verre-verre (VTI3) (Financements internes + reporting projet TRANSVIT) - L’amélioration de la conduction du courant sur une grande surface de verre conducteur (VTI4) (projet TRANSVIT) - L’amélioration des performances optiques, de production électrique et stabilité sur des grandes surfaces par des nouveaux matériaux et l’encapsulation (VTI5) (projet TRANSVIT) - Le câblage et l'électronique de puissance du vitrage (VTI6) (projet TRANSVIT) Avec le levier du programme « APRED », les résultats attendus sont à 6 niveaux : - Les dépôts homogènes par sérigraphie des films photo-actifs sur une surface > 1m2 avec une qualité optique préservée (Lot 0 & Lot 1) - L’intégration de contacteurs électriques sérigraphiés invisibles dans la fenêtre pour palier la chute ohmique importante liée au dimensionnement de la fenêtre électrogène (Lot 3) - Un vitrage plus performant et plus stable en termes de production d’électricité (Lot 3) - La partie gestion électrique du vitrage intégrée (Lot 0 & Lot 3) - La quantification de la production énergétique en environnement réel, selon différentes expositions et scenarii météorologiques, la certification du coefficient de transmission thermique et du confort acoustique (Lot 4) - Les stratégies et des procédés de recyclage établis incluant une analyse de cycle de vie de la technologie (Lot 5)
Bénéficiaire : CRYSTAL ENERGY
Localisation : Boves, Hauts-de-France, FRANCE
Début : 01/10/2025 — Durée : 30 mois
Budget total : 343583 € — Aide ADEME : 230300 €
Statut : Suivi du projet