Finestre smart

Le finestre intelligenti si scuriscono e diventano celle solari quando riscaldate

Un progetto di finestre intelligenti fotovoltaiche che cambiano colore in risposta al calore e possono generare elettricità dalla luce solare
Le finestre intelligenti si scuriscono e diventano celle solari quando riscaldate FASTWEB S.p.A.

Le finestre moderne sono perfette per far entrare la luce, ma nei mesi estivi si verifica effetto indesiderato dovuto al calore, facendo sì che molte persone facciano funzionare l'aria condizionata senza interruzioni. Ora, i ricercatori hanno sviluppato delle finestre in grado di cambiare colore automaticamente se riscaldate dalla luce solare, per mantenere freschi gli edifici e, inoltre, fungere anche da pannelli solari.

Il vetro che cambia colore è in circolazione da molto tempo, più comunemente come le lenti di transizione per occhiali che si colorano automaticamente sotto una luce intensa. Sviluppi più recenti lo hanno reso elettronico e commutabile su richiesta e lo hanno adattato alle dimensioni della finestra. Allo stesso tempo, le celle solari trasparenti (o semitrasparenti) stanno diventando sempre più efficienti, al punto da poter essere inserite nelle finestre.

Nel nuovo studio, i ricercatori del National Renewable Energy Laboratory (NREL) del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti hanno combinato le due tecnologie in un'unica finestra. La tecnologia del "fotovoltaico termocromico", come la chiamano, può cambiare colore quando viene riscaldata dalla luce solare per bloccare l'abbagliamento e ridurre la necessità di raffreddamento di un ambiente, e contemporaneamente può anche raccogliere energia da quella luce.

Le finestre sono costituite da una sottile pellicola di perovskite - un materiale emergente di celle solari - incuneata tra due lastre di vetro, con un vapore di solvente iniettato nello spazio. Quando l'umidità è bassa, la perovskite rimane trasparente, consentendo alla finestra di far entrare la luce normalmente. Ma a certe temperature, il vapore fa sì che i cristalli di perovskite si riorganizzino, prima in una catena, poi in un foglio, poi in un cubo. Ogni nuova forma cambia il colore, bloccando la luce a diversi livelli e, si spera, raffreddi la stanza di alcuni gradi nel processo. Una volta che il vetro è completamente colorato, inizia la generazione di elettricità.

Quando il vetro raggiunge tra 35 e 46°C, le finestre possono passare da diversi colori, da trasparente a giallo, arancione, rosso e marrone, in circa sette secondi. Questo è un bel miglioramento rispetto a un prototipo precedente sviluppato dal team NREL, che poteva passare da un colore trasparente a uno marrone rossastro solo quando raggiungeva un range di temperature compreso tra 65 e 79,4°C.

Idealmente, le finestre fotovoltaiche termocromiche potrebbero aiutare a ridurre la necessità di aria condizionata, che può essere un enorme spreco di energia in tempi e climi più caldi, o persino aggiungere un po' di elettricità in più per aiutarla a farla funzionare. Il team afferma che un prototipo di finestra che utilizza questa nuova tecnologia potrebbe essere sviluppato entro un anno.

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature Communications

Fonte: newatlas.com
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