Mise au point par le Centre de Recherches Métalliques pour ArcelorMittal, la toiture photovoltaïque intégrée préfigure le métal de demain et permettra de développer des aciers à haute valeur ajoutée.

C’est dans la coordination « européenne » de la recherche que l’on avance le plus vite. Les synergies entre la recherche fondamentale et l’industrie aboutissent souvent à des produits commercialement exploitables. Dans le domaine de la métallurgie, la Wallonie est une référence historique. C’est le cas très bientôt avec l’arrivée sur le marché d’un produit vraiment innovant, conçu et réalisé dans la région liégeoise.

@ CRM Group

Fort d’une expertise de septante ans sur la production, la transformation, le traitement de surface et l’utilisation de matériaux métalliques, CRM Group a été choisi par ArcelorMittal pour la réalisation de son projet PHOSTER, acronyme de PHOtovoltaïc STEel Roof, lancé en septembre 2013. Objectif : mettre au point des modules de toiture photovoltaïque en acier traité ayant une capacité de production électrique à usage domestique. CRM Group dispose d’un centre de recherche au Sart Tilman. Une équipe de 240 personnes travaillent avec le soutien d’une quarantaine de partenaires industriels qui financent plus de 80 % du budget de recherche. Un investissement qui s’élève à deux millions €, et qui a vu le jour grâce aux partenariats entre ArcelorMittal, la Commission européenne et la Région wallonne. C’est dans ce cadre que deux nouvelles lignes pilotes de traitement de surface ont été installées au Sart-Tilman, dans les laboratoires du Pôle d’Ingénierie des Matériaux de Wallonie.

Comment fait-on ?

Une tôle d’acier de 150 µ d’épaisseur est placée sous vide. Après avoir reçu une couche isolante de quelques µ, elle subit des traitements à la fois thermiques (650°) et chimiques consistant en la pulvérisation via plasma de matériaux semi-conducteurs tel que des atomes de sélénium, de gallium, d’indium et de cuivre. L’ensemble est ensuite recouvert d’un oxyde transparent conducteur. Le cadmium, matériau rare et dangereux est exclu de la formule. Au bout du compte, vous obtenez une feuille d’acier photovoltaïque d’un dixième de millimètre d’épaisseur qui peut alors être collée, découpée et adaptée à n’importe quel support d’acier profilé pour toiture. Cette technique de transformation des rayons solaires en électricité permet de réduire de 15 % de l’empreinte carbone et de la consommation d’énergie primaire pour la fabrication de ce matériau recyclable à, au moins, 85 % (en poids) de l’enveloppe de toiture BIPV. De plus, la durabilité améliorée du module serait supérieure à 25 ans.

@CRM Group

Pour qui ?

Ce produit concurrence sérieusement les traditionnels panneaux photovoltaïques au silicium que l’on monte en surcharge sur les toitures existantes. En effet, le produit pèse 2kg au m² contre 20 pour un panneau conventionnel. Sans compter qu’il incorpore les connexions électriques entre les éléments. Chaque élément est adaptable à la structure portante de la toiture, l’objectif étant de s’adapter aux structures existantes ou neuves. Il est inutile d’utiliser des matériaux de construction et des matériaux de fixation supplémentaires pour les modules de cadre tels que le rail, les clips, les vis, etc. Moins cher qu’un panneau « silicium », moins polluant à la fabrication, plus modulable et adaptable, il offre également un rendement légèrement supérieur de 1,5 %. L’objectif est à la fois la construction industrielle, mais aussi le résidentiel.

À quel prix de vente ?

L’amortissement des cinq millions € investis dans la mise au point, la mise en place d’une structure de production industrielle sont soutenus par le programme LIFE + de la Commission européenne. Ce cofinancement du projet PHOSTER conforte la synergie entre ArcelorMittal Maizières Research S.A., France (Coordinateur), Advanced Coatings & Construction Solutions SCRL en Belgique, ArcelorMittal Construction (France) et le Commissariat à l’Energie atomique et aux Énergies alternatives en France. Des développements spécifiques ont été financés par le « Plan Marshall » et le support du « Pôle Mecatech ». ArcelorMittal anticipe l’évolution du marché vers des bâtiments qui devront répondre à la réglementation européenne qui annonce qu’à partir de 2020 les nouveaux bâtiments devront être à énergie positive.

Pour des raisons architecturales et « sonores », il sera utile d’envisager des versions « tuiles » amortissant la pluie et permettant de remplacer rapidement les vieilles toitures. La concurrence est déjà en action avec les Intecto integrated PV tile produites en Angleterre par Gentoo à Beechbrooke, à South Shields près de Newcastle. En Suède, Midsummer et Clix Steel Profile AB et aux États-Unis DecoTech System sont également sur la même ligne de produits. Mais le marché est vaste et les besoins immenses.