Chaque matériau absorbe et réfléchit de l'énergie solaire. Cependant, certains matériaux absorbent beaucoup plus qu'ils ne réfléchissent, et vice versa. La quantité d'énergie solaire absorbée ou réfléchie par un matériau dépend d'un certain nombre de propriétés physiques. Les matériaux denses ont tendance à absorber plus d'énergie solaire que les matériaux moins denses. La couleur et le revêtement affectent également la quantité d'énergie solaire qu'un objet peut absorber ou réfléchir.

Propriétés du matériau

À mesure que la densité d'un matériau augmente, sa capacité à absorber l'énergie solaire augmente également. Par exemple, les matériaux denses, tels que l'adobe, le béton et la brique, absorbent une grande quantité d'énergie solaire. Les matériaux moins denses, tels que le polystyrène et un peu de bois, n'absorbent pas autant d'énergie solaire. Ces propriétés peuvent varier en fonction du revêtement du matériau. Par exemple, si un matériau dense tel que le béton était recouvert d'un revêtement hautement réfléchissant, il n'absorberait pas autant d'énergie.

Comment la couleur affecte-t-elle l'absorption et la réflexion?

L'énergie solaire nous atteint à différentes longueurs d'onde. Les différentes longueurs d'onde associées à la lumière visible constituent les différentes couleurs de l'arc-en-ciel. Quand nous voyons la couleur d'un matériau, nous voyons le reflet de cette longueur d'onde de la lumière. Par exemple, un matériau bleu reflète la lumière bleue. Les matériaux blancs reflètent une grande quantité de lumière visible. Les matériaux noirs absorbent une grande quantité de lumière visible. Par conséquent, les matériaux plus sombres absorberont plus d'énergie solaire que les matériaux plus légers.

Où va l'énergie?

Quand un matériau absorbe l'énergie solaire, l'énergie est transférée aux atomes de ce matériau. Finalement, ce matériau est libéré sous forme de chaleur. Selon les propriétés du matériau, ce processus peut se produire à différentes vitesses et intensités. Par exemple, le béton dégage de la chaleur lentement, alors qu'un morceau de métal peut émettre de la chaleur rapidement après l'avoir absorbé. La différence d'émission de chaleur est liée à la différence de conductivité thermique des matériaux. Le métal conduit la chaleur plus facilement que le béton. Par conséquent, la chaleur se propage à travers le métal plus rapidement que par le béton.

Comment pouvons-nous utiliser cette connaissance?

Nous pouvons utiliser la connaissance des propriétés des matériaux pour construire des dispositifs efficaces, des bâtiments et autre technologie Par exemple, les propriétés des matériaux liées à l'émission de chaleur sont extrêmement utiles dans la construction de structures solaires passives. Dans un bâtiment solaire passif, il est important d'utiliser un matériau qui stockera l'énergie solaire du jour et l'émettra lentement pendant la nuit. Dans la conception des bâtiments, cette propriété est appelée «masse thermique» d'un matériau.