Il y a plus de 4000 ans déjà que l’homme a découvert et utilisé le verre. Depuis, son utilisation n’a cessé d’évoluer, plus particulièrement ces 10 dernières années. Voir d’imposants tours de verre dans presque toutes les grandes villes du monde est maintenant chose banale.

Qu’on soit à Hong Kong, New York, Dubaï ou dans n’importe mégapole, on est toujours ébloui devant ces tours de verre magistraux, tout en se demandant sur les moyens mis en œuvre pour leur nettoyage.

Tout le monde sait que des parois extérieures en métal ou en béton ne peuvent pas donner le confort lumineux que ce matériau de surface apporte aux usagers. De plus, des études réalisées ont montré que l’accès à la lumière naturelle permet d’améliorer de manière proportionnelle la santé, le confort, ainsi que la productivité des occupants d’un endroit donné.

De manière générale, seules les parois vitrées nettes et propres font passer efficacement la lumière du jour. En effet, avec des vitres sales, les pièces deviennent plus sombres. Ce qui pousse leurs occupants à avoir recours à l’éclairage artificiel. Or, ce recours constitue un très gros inconvénient, tant sur le plan économique que sur le plan commodité.

Le nettoyage régulier des vitres s’avère donc être plus qu’indispensable, surtout dans les villes soumises à d’importantes pollutions atmosphériques et/ou d’intenses saisons de pluie. Mais la corvée de nettoyage des vitres, quand il s’agit de tours de plus de 25 étages, est une opération à la fois coûteuse et fastidieuse. La hauteur et la forme des bâtiments ne font que rendre la tâche encore plus difficile.

De nos jours, grâce au développement des recherches, ce problème est désormais résolu. Dorénavant, l’application des nouvelles technologies ont permis la création de vitres autonettoyantes.

Le verre autonettoyant c’est quoi ?

Le procédé de fabrication du verre actuel est appelé le procédé « float ». Mis au point par l’Anglais Alastair Pilkington dans les années 60, ce procédé qu’on peut qualifier de moderne est utilisé pour la fabrication du verre plat. D’après cette méthode, le verre est donc mis à flotter sur un bain d’étain fondu, après avoir passé au four. L’étain fondu est caractérisé par une surface extrêmement lisse. Ce traitement permet alors d’obtenir un verre avec une excellente planéité.

La création d’un verre flotté constitue donc le début de la fabrication de ce verre révolutionnaire autonettoyant. Avant d’être moulé et refroidi, sous sa forme liquide, il est mis à flotter à la surface d’un bain d’étain. Le verre plat qui, habituellement constitue le vitrage, est ensuite recouvert, sur sa face extérieure, d’une couche photocatalytique spéciale à base de dioxyde de titane ou TiO₂.

C’est la conjugaison des deux propriétés, en l’occurrence la photocatalyse et la super-hydrophilie, de la couche microscopique de TiO₂ déposée sur du verre qui confère à ce nouveau type de verre sa fonction autonettoyante. Ces deux propriétés n’altèrent pas le degré de transparence du verre traité.

Ainsi, l’utilisation du verre autonettoyant permet de réduire grandement les coûts de nettoyage, tout en bénéficiant d’un impact positif vis-à-vis de l’environnement. En effet, pour le nettoyage, on n’a plus besoin que d’une faible quantité de produits détergents.

Quel est le fonctionnement du verre autonettoyant ?

Deux modes de fonctionnement caractérisent le verre autonettoyant :

• La photocatalyse

L’énergie apportée par la lumière solaire permet d’activer un semi-conducteur qui est dans ce cas précis le TiO₂. Ainsi, lorsqu’il y a contact  de la lumière ultraviolette ou des rayons UV avec la fenêtre, il y a production d’électrons. Ces derniers se chargent alors d’une énergie suffisante qui les rend capables d’activer des réactions radicalaires. Les produits organiques sont alors oxydés et décomposés. On peut donc dire que c’est la lumière du soleil qui décompose les matières organiques déposées sur la vitre. Avec ce procédé, il est possible de minéraliser totalement de nombreux composés organiques en phase liquide ou gazeuse.

• L’hydrophylie

Au lieu de former des gouttes comme lorsqu’elle entre en contact avec du verre classique, l’eau forme un film au contact du verre autonettoyant. Puisque ce dernier est hydrophile, l’eau va le laver.

Ainsi, on aura toujours une vitre nette et propre car l’action concertée du dioxyde de Titane et les propriétés hydrophiles permettent de maintenir la propreté des vitres autonettoyantes. La lumière solaire va assurer la décomposition des corps organiques, tandis que l’eau de pluie garantit le rinçage et de débarrasser la vitre de toute saleté.

Les avantages et les inconvénients du vitrage autonettoyant

Comparé aux vitrages classiques, qu’ils soient à simple, double ou triple vitrage, le vitrage autonettoyant présente plusieurs avantages dont :

• La facilité d’entretien : Le nettoyage des fenêtres est beaucoup plus simple à réaliser. Ce qui constitue un important gain de temps. De plus, avec un tel vitrage, le nettoyage périodique n’est plus nécessaire.
• L’avantage écologique : On a déjà mentionné plus haut que ce type de vitrage permet de réduire fortement l’utilisation des produits détergents. Il assure également une meilleure luminosité et permet ainsi  de diminuer l’utilisation de l’éclairage artificiel. Grâce au fait qu’il soit aussi isolant, le recours au vitrage autonettoyant permet de réduire grandement la consommation énergétique.

• Un avantage esthétique : Grâce à ce nouveau type de vitrage, qui a l’avantage d’être plus propre qu’un verre ordinaire, l’aspect esthétique de votre logement va être mis en valeur.

En ce qui concerne les inconvénients, on va surtout parler des limites de cet équipement :

• Une exposition à la lumière naturelle figure parmi les conditions nécessaires pour le bon fonctionnement de l’auto nettoyage. Donc, pour une utilisation optimale, il est nécessaire d’ajouter des catalyseurs qui permettront d’agrandir ou de déplacer le spectre d’absorption de la couche autonettoyante.
• Dans le cas où vous habitez dans une région où la pluie est un phénomène rare, pour se débarrasser des résidus de la photocatalyse, vous devez procéder à un arrosage d’eau manuellement.
• Les dépôts de calcaire ne sont pas éliminés par la photocatalyse car celle-ci agit uniquement sur les impuretés d’origine organique.

Comment et où installer un vitrage autonettoyant ?

Avant de mettre en place un tel type de vitrage, vous devez d’abord savoir qu’il présente une incompatibilité avec la silicone. Vous devez changer l’intégralité de la fenêtre, y compris le châssis. Mais si vous êtes dans l’impossibilité de procéder à un remplacement de fenêtre complet, ne perdez pas espoir, il y a toujours une solution alternative que vous pouvez adopter.

Dans ce cas, vous pouvez appliquer sur un vitrage classique un traitement autonettoyant. C’est un  traitement qui doit être renouvelé tous les 2 ans. De ce fait, c’est sur des vitreries plus accessibles qu’il doit être appliqué.

En ce qui concerne les lieux d’utilisation, sachez qu’il est possible d’utiliser le vitrage autonettoyant sur des surfaces vitrées extérieures, telles que des fenêtres, des  baies vitrées, ainsi que des portes fenêtres. Vous pouvez également l’utiliser, aussi bien sur des vitres plastiques que sur des panneaux solaires. Le vitrage autonettoyant convient parfaitement aux abris de piscine, les vérandas, ainsi que le mobilier urbain et les serres horticoles, sans oublier les centres commerciaux.

Ce matériau de surface constitue une solution idéale pour une fenêtre de toit ou encore une verrière. Pour la pose, faire appel aux services d’un professionnel est vivement conseillé.

Quelques conseils pour entretenir les vitres autonettoyantes

Malgré son nom de vitre autonettoyante, ce type de vitre a, de temps en temps, besoin de lavage. Pour assurer son bon entretien, voici quelques conseils que vous pouvez appliquer.

• Après la pose des vitrages, vous devez attendre une semaine avant d’effectuer un premier nettoyage complet.
• Pour le nettoyage de vos vitres autonettoyantes, veuillez toujours utiliser des produits pour les vitres classiques.
• Si votre vitrage autonettoyant est particulièrement sale, vous pouvez utiliser un peu de liquide vaisselle et de l’eau pour le nettoyer. L’utilisation de tout produit chimique ou abrasif, ainsi que tout élément métallique est formellement déconseillée.
• Au cas où le calcaire est l’origine des tâches, ajoutez un peu de vinaigre blanc dans l’eau de nettoyage.
• Pour sécher votre vitrage, utilisez toujours un chiffon doux ou une raclette à vitres.
• Il n’y a aucune règle fixe en ce qui concerne la fréquence de nettoyage. Cela dépend uniquement de l’exposition des vitrages aux saletés diverses et de la pluviométrie.

Quel est le coût d’un vitrage autonettoyant ?

On peut dire sans aucune hésitation que la vitre autonettoyante est une technologie très récente. En effet, c’est seulement en l’année 2008 qu’elle a été lancée. En tant que nouveauté, son coût est élevé et peut aller jusqu’à plus de 80%, comparé à celui d’un simple vitrage.

Mais au fur et à mesure qu’il se démocratise, le coût du vitrage autonettoyant va également diminuer.

• Une nouvelle génération de verre autonettoyant développée à Hong Kong

Une nouvelle technologie de verre autonettoyant, désignée par « Self-cleaning nano-coating » en anglais, a tout récemment vu le jour. Elle est le fruit des recherches menées par une équipe dirigée par le professeur Yang Hong-Xing et le docteur Lu Lin de l’université Polytechnique de Hong Kong. L’équipe a identifié une résine à base de nanoparticules semi-conductrices à forte dispersion interne. Avec une taille inférieure à  5 nanomètres, cette résine garde toute sa transparence et laisse passer la lumière.

Généralement, les coûts de production et les dépenses énergétiques lors de la  fabrication des verres autonettoyants classiques sont très élevés. Cela est dû à l’utilisation des techniques de déposition chimique en phase vapeur ou par pulvérisation qui nécessitent un vide poussé et de très hautes chaleurs. En anglais, ces techniques sont appelées Chemical Vapour Deposition ou CVD.

A l’opposé des versions classiques de verres autonettoyants, la résine est plus respectueuse de l’environnement. En effet, elle ne contient que d’infimes quantités de Composés Organiques Volatils ou COV et ne comporte aucun métal lourd. Et surtout, sa fabrication est à base d’eau.

Avec cette nouvelle technologie, on peut obtenir du verre autonettoyant. La méthode consiste tout simplement à sérigraphier la résine sur le verre. L’opération est réalisée à température ambiante et à pression atmosphérique, à l’aide d’un appareil qui ressemble en tous points à une imprimante. Comparé au coût de production du verre autonettoyant classique, la production de verre autonettoyant par sérigraphie de la résine est moins onéreuse.

On peut également appliquer une autre méthode qui consiste à sérigraphier le verre avant la trempe. À titre de rappel, sachez que sur le plan technique, le terme « trempe » indique le refroidissement rapide du verre durant sa fabrication. Puisque la sérigraphie a eu lieu avant la trempe, on obtient à l’issue de cette opération un verre recouvert d’une couche robuste et durable qui a la caractéristique d’être résistant aux rayures.

Que la sérigraphie a lieu avant ou après la trempe, le résultat obtenu est toujours le même. Le verre sérigraphié présente des performances autonettoyantes identiques à celles du verre autonettoyant classique. La comparaison des propriétés autonettoyantes de ces deux types de verre a permis de conclure que celles du verre serigraphié durent plus longtemps. En effet, les propriétés autonettoyantes de la résine sont actives pendant au moins 20 ans, contre seulement 5 ans pour celles à base de titane.

L’avenir de ce procédé révolutionnaire est incontestable. Néanmoins, dans le cas où ce sont la pollution de l’air, les pluies acides, et surtout l’effet électrochimique des métaux présents sur les toitures et les façades, qui constituent les principaux vecteurs responsables de la dégradation et la corrosion des vitres, l’action de l’écoulement de ces produits le long des parois vitrées ne peut pas être solutionnée par cette méthode.

Le développement des recherches pour trouver des solutions hyper pratiques et confortables pour améliorer la vie de l’humanité est un travail de longue haleine.

Puisque l’homme a, pour éviter l’épuisante tâche de nettoyage des surfaces vitrées, inventé un revêtement spécial qui déclenche le processus d’auto nettoyage,  il est sûr qu’il va mettre au point une méthode qui lui permettra de résoudre cet autre problème, en l’occurrence la dégradation et la corrosion des vitres dans un futur très proche.