Le marché de l’aérogel appliqué à l’isolation est estimé à 1,3 milliard de dollars en 2024, avec des prévisions de croissance prometteuses : un taux de croissance annuel composé (TCAC) supérieur à 10 % entre 2025 et 2034.
Largement exploité dans le domaine de l’isolation, l’aérogel séduit par sa légèreté exceptionnelle et son excellente efficacité énergétique. Bien que son coût initial soit parfois plus élevé, ses performances élevées et sa polyvalence d’application en font une solution particulièrement intéressante à long terme.
Qu’est-ce que l’aérogel ?
Découvert en 1931 par Steven Kistler, l’aérogel est un matériau solide d’une légèreté exceptionnelle, composé en grande majorité d’air emprisonné dans une structure poreuse. Il est obtenu en remplaçant le liquide contenu dans un gel par du gaz, ce qui donne naissance à un solide à très faible densité.
L’isolant aérogel est composé d’une structure constituée de minuscules amas tridimensionnels de silice, qui ne représentent qu’environ 3 % de son volume, tandis que les 97 % restants sont constitués d’air, ce qui lui confère d’excellentes propriétés isolantes.
Cette configuration réduit efficacement la conduction thermique, faisant de l’aérogel l’un des meilleurs isolants thermiques connus à ce jour. Grâce à sa légèreté et à ses performances exceptionnelles, il est utilisé dans de nombreuses applications, notamment :
- Comme isolant thermique dans l’industrie aérospatiale.
- Pour l’isolation des bâtiments, où il allie finesse et efficacité.
Plusieurs secteurs, comme la construction et la rénovation, par exemple, adoptent de plus en plus ce matériau pour limiter les pertes thermiques.
Les performances de l’aérogel en isolation
Bien que son principal atout réside dans ses performances exceptionnelles en isolation thermique, l’aérogel se distingue également par ses excellentes propriétés acoustiques. Cette double efficacité en fait un matériau de choix pour optimiser la performance énergétique et le confort phonique des bâtiments, contribuant ainsi à une amélioration globale de leur efficacité.
Isolation thermique
Grâce à sa structure poreuse unique, l’isolant aérogel présente une conductivité thermique extrêmement faible, oscillant généralement entre 0,011 et 0,013 W/m·K. L’aérogel comme isolant thermique surpasse de nombreux isolants classiques en termes d’efficacité thermique, nécessitant moins d’épaisseurs pour un niveau d’isolation équivalent.
L’air emprisonné dans les nanopores de l’aérogel limite en effet le transfert de chaleur par conduction de façon significative. La taille des pores est inférieure au libre parcours moyen des molécules d’air, limitant aussi le transfert de chaleur par convection.
1 cm d’aérogel peut par exemple baisser les pertes thermiques de 60 %. De même, ce matériau semble ne pas se tasser avec le temps, permettant ainsi d’assurer des performances d’isolation constantes.
Isolation phonique
La structure poreuse, fine et légère de l’aérogel agit comme un excellent isolant acoustique, comparable à un silencieux naturel. Certaines études ont d’ailleurs montré que des types spécifiques d’aérogels peuvent entraîner une réduction de la transmission sonore allant jusqu’à 16 dB.
Grâce à sa structure unique, l’aérogel offre des performances acoustiques remarquables, dont l’efficacité varie selon sa forme et sa densité. Il absorbe les ondes sonores, limitant ainsi la réverbération, et réduit la transmission des bruits aériens, améliorant ainsi le confort acoustique. Ses propriétés peuvent également être optimisées en fonction de son application, que ce soit dans le domaine du bâtiment, de l’industrie ou de l’aéronautique.
Dans certaines situations où une isolation phonique performante est nécessaire, il est possible de combiner l’aérogel avec d’autres matériaux spécifiques pour l’isolation acoustique. Que ce soit de la laine minérale, des membranes acoustiques ou autres, le résultat sera optimal.
Les différents types d’isolants à base d’aérogel de silice
L’aérogel de silice en isolation, grâce à ses propriétés isolantes exceptionnelles, est intégré dans divers types de produits pour répondre aux besoins spécifiques de l’isolation des bâtiments. Il se décline sous diverses formes adaptées à différentes applications, comme l’enduit isolant en aérogel, les panneaux isolants en aérogel ou encore l’aérogel en vrac.
Panneaux isolants en aérogel
Les panneaux isolants en aérogel sont constitués d’un noyau nanoporeux à base de silice, intégré dans une matrice fibreuse (fibres de verre, fibres de polyester). Ce noyau est ensuite mis sous vide et enveloppé dans un film multicouches à base d’aluminium. Cette conception permet de réduire efficacement les principaux modes de transfert thermique : conduction thermique, convection et radiation.
Caractéristiques et avantages
L’aérogel conserve ses propriétés isolantes exceptionnelles, notamment grâce à sa faible conductivité thermique. Ce matériau présente plusieurs atouts majeurs :
- Faible épaisseur, permettant d’atteindre un haut niveau d’isolation tout en limitant l’encombrement.
- Facilité de manipulation et de découpe, ce qui le rend adaptable directement sur chantier à l’aide d’outils standards.
- Pose simplifiée, similaire à celle des autres panneaux isolants, que ce soit par collage, vissage ou fixation mécanique.
Crépi et enduit isolant en aérogel
Le crépi et l’enduit isolant en aérogel constituent des panachages de particules de silice aérogel associées à des liants (ciment, chaux ou encore résines) et d’autres additifs. Ces produits se présentent sous forme de poudre à mélanger avec de l’eau ou de pâte prête à l’usage.
Ils permettent d’appliquer une couche isolante directement sur les surfaces murales. Par exemple, une épaisseur d’environ 8 cm de ce type d’enduit peut offrir une résistance thermique suffisante pour l’isolation extérieure des murs.
Caractéristiques et avantages
Les enduits et crépis isolants en aérogel permettent d’assurer une isolation thermique efficace avec une épaisseur réduite, en comparaison aux solutions classiques. Ils offrent l’avantage de créer une surface isolante continue, ce qui contribue à supprimer les ponts thermiques potentiels. Faciles à appliquer, ces produits s’adaptent aisément aux formes architecturales complexes et offrent en prime la possibilité d’intégrer une finition décorative pour un rendu esthétique.
Aérogel en vrac
L’aérogel peut être conditionné sous forme de granulés ou de poudre, ce qui le rend particulièrement adapté à l’isolation des murs creux ou des zones difficilement accessibles. Sous cette forme, le matériau peut être appliqué plus facilement dans des espaces restreints, tout en conservant ses excellentes propriétés isolantes.
Caractéristiques et avantages
L’aérogel est également disponible sous forme de granulés ou de poudre, offrant une solution idéale pour l’isolation des murs creux et des zones difficiles d’accès. Grâce à sa légèreté et sa structure nanoporeuse, il s’adapte facilement aux formes complexes tout en garantissant une performance thermique optimale. Sa grande flexibilité d’application en fait un matériau particulièrement efficace pour combler les espaces restreints, assurant ainsi une isolation homogène et continue.
Application de l’aérogel pour l’isolation des bâtiments
Grâce à sa structure nanoporeuse, l’aérogel présente une conductivité thermique extrêmement faible, ce qui en fait une solution idéale pour une isolation hautement performante.
Sa capacité à offrir une excellente efficacité thermique avec une épaisseur réduite le rend particulièrement adapté à de nombreuses applications, telles que les murs intérieurs et extérieurs, les toitures, les combles, les planchers.
Isolation intérieure
L’isolation thermique par l’intérieur (ITI) avec l’aérogel améliore l’efficacité énergétique tout en préservant l’espace habitable. Utilisé sous forme de panneaux minces ou d’enduits, il permet une isolation performante avec une épaisseur réduite, idéale pour les rénovations, notamment en secteur protégé. En limitant les ponts thermiques et en maintenant une température homogène, l’ITI avec aérogel optimise le confort tout en réduisant la consommation énergétique.
Isolation extérieure
L’isolation thermique par l’extérieur (ITE) avec l’aérogel est une solution efficace pour améliorer la performance énergétique d’un bâtiment tout en limitant les pertes de chaleur. Les enduits isolants à base d’aérogel permettent de créer une enveloppe thermique continue, réduisant ainsi les ponts thermiques et augmentant le confort intérieur. Cette technique est particulièrement adaptée aux rénovations de façades, car elle permet d’améliorer l’isolation sans altérer l’espace habitable à l’intérieur. De plus, elle offre une grande liberté architecturale grâce à la possibilité d’intégrer différentes finitions esthétiques.
Isolation de la toiture et des combles
L’aérogel est également un excellent choix pour l’isolation des toitures et l’isolation des combles, où les déperditions thermiques peuvent être importantes. Utilisé sous forme de panneaux ou de matelas isolants, il limite efficacement les échanges thermiques tout en restant léger, ce qui évite de surcharger la structure du toit. Il peut être appliqué sous les rampants de toiture, dans les combles aménageables ou perdus, garantissant ainsi une isolation performante sur le long terme. Sa capacité à résister à l’humidité en fait également un matériau idéal pour ces applications, évitant ainsi les risques de condensation et de moisissure.
Isolation des planchers
Pour l’isolation des planchers, notamment en sous-sol ou sur dalles froides, l’aérogel offre une excellente résistance thermique tout en occupant peu d’espace. Il peut être intégré, par exemple, dans des chapes isolantes, contribuant ainsi à un confort thermique optimal. Ce type d’isolation permet non seulement de réduire la sensation de sol froid, mais aussi de limiter les pertes de chaleur, en particulier au-dessus des espaces non chauffés tels que caves, vides sanitaires ou locaux techniques.
Quel est le prix de l’aérogel pour une isolation ?
En général, le prix de l’aérogel isolant est plus élevé que celui des isolants classiques. À titre indicatif, les isolants synthétiques affichent un prix compris entre 10 et 20 euros par mètre carré. Quant à la laine de verre ou de roche, ces matériaux peuvent coûter entre 3 et 12 euros par mètre carré.
Par ailleurs, le prix varie en fonction de plusieurs éléments comme la quantité achetée ou encore le type d’application. Parmi les facteurs influençant le coût figurent notamment :
- L’épaisseur et la densité du matériau
- La surface à isoler ;
- La complexité de la pose ;
- Etc.
Le prix des panneaux isolants en aérogel se situe généralement entre 40 et 80 € par mètre carré, selon l’épaisseur choisie et le fabricant. Concernant l’enduit isolant à base d’aérogel, le tarif oscille entre 350 à 400 € TTC par mètre carré, incluant l’installation effectuée par un professionnel. Toutefois, pour obtenir une estimation précise et adaptée à votre projet, il est fortement recommandé de solliciter plusieurs devis auprès de professionnels spécialisés.
Comparatif des performances de l’aérogel avec les autres isolants
L’isolant en aérogel se distingue par une conductivité thermique bien inférieure à celle des isolants traditionnels. Concrètement, cela signifie qu’à épaisseur équivalente, l’aérogel offre une isolation thermique et acoustique bien plus performante. Inversement, pour atteindre un niveau d’isolation comparable, une couche d’aérogel peut être nettement plus fine qu’un isolant classique.
Aérogel
Considéré comme l’un des matériaux les plus performants en isolation thermique, l’aérogel affiche une conductivité thermique comprise entre 0,013 et 0,020 W/m·K. Avec une épaisseur de seulement 3,6 à 5 cm, il est possible d’atteindre une résistance thermique de 5 m²·K/W, ce qui permet à la fois d’optimiser l’espace disponible et de garantir une isolation hautement efficace.
Panneaux isolants sous vide (PIV)
Les panneaux isolants sous vide (PIV) se distinguent par une conductivité thermique extrêmement faible, généralement située entre 0,0035 et 0,0050 W/m·K. Grâce à cette performance, une épaisseur d’environ 2,4 cm suffit pour atteindre une résistance thermique équivalente à celle d’autres isolants bien plus épais. Toutefois, leur utilisation reste limitée en raison de leur coût élevé et de leur vulnérabilité aux perforations, qui peuvent compromettre leur efficacité.
Polyuréthane
Le polyuréthane présente une conductivité thermique comprise entre 0,022 et 0,028 W/m·K, ce qui nécessite une épaisseur de 7 à 9 cm pour atteindre une résistance thermique de 5 m²·K/W.
Laine de verre et laine de roche
Que ce soit la laine de roche ou la laine de verre, ces isolants traditionnels ont une conductivité thermique comprise entre 0,032 et 0,045 W/m·K. Pour atteindre une résistance thermique équivalente, une épaisseur de 9 à 12 cm est généralement nécessaire.
Polystyrène expansé et extrudé
Affichant une conductivité thermique comprise entre 0,035 et 0,040 W/m·K, les polystyrènes expansés (PSE) et extrudés (XPS) nécessitent des épaisseurs comparables à celles des laines minérales pour offrir une performance thermique équivalente.
Ouate de cellulose et liège expansé
En tant qu’isolants écologiques, la ouate de cellulose et le liège expansé présentent des conductivités thermiques légèrement supérieures. Les épaisseurs doivent être comprises entre 11 et 13,5 cm pour une résistance thermique de 5 m²·K/W.
Note : Plus la conductivité thermique (λ) est faible, plus le matériau présente une meilleure isolation. L’épaisseur requise est alors calculée de façon à atteindre une résistance thermique (R) de 5 m²·K/W.
Verdict
En résumé, l’aérogel se distingue en isolation par ses excellentes performances thermiques, permettant une isolation efficace avec une épaisseur minimale. Toutefois, son coût plus élevé comparé aux isolants traditionnels peut représenter un frein à son adoption. Il est donc essentiel de prendre en compte les particularités de votre projet, en évaluant les contraintes d’espace, de budget ainsi que vos objectifs en matière de performance énergétique.
