La finestra intelligente che ci fa risparmiare energia in casa si arricchisce di nuove soluzioni. Siamo sempre nell’ambito del laboratori di ricerca ma i risultati appaiono assai promettenti. L’ultimo è un pannello per finestre “liquido”, realizzato con due strati di vetro e un’intercapedine di una miscela di acqua e idrogel, in grado di bloccare l’ingresso dei raggi solari e intrappolare il calore termico. Potrebbe contribuire a ridurre il consumo di energia negli edifici. Si tratta del progetto di ricerca, descritto in un articolo sulla rivista Joule, al quale lavorano gli scienziati della Nanyang Technological University (NTU), a Singapore, che hanno sviluppato una finestra intelligente a idrogel in grado di ridurre potenzialmente fino al 45 percento del consumo di energia rispetto ai normali infissi in vetro.

“Il nostro pannello – commenta Long Yi della NTU – è anche circa il 30 percento più efficiente dal punto di vista energetico rispetto al vetro a bassa emissività disponibile in commercio, pur essendo economicamente meno dispendioso in fase di produzione”. Il team ha utilizzato una miscela di micro-idrogel, a base di acqua e stabilizzante, per ottenere una sostanza che diventa opaca quando esposta al calore, bloccando la luce solare e impedendo il riscaldamento eccessivo dell’ambiente interno.

“Le finestre rappresentano un componente chiave nella progettazione di un edificio – spiega l’esperto – ma sono anche una delle zone meno efficienti dal punto di vista energetico. A causa della facilità con cui il calore può trasferirsi attraverso il vetro, gli infissi hanno un impatto significativo sui costi di riscaldamento e raffreddamento di un edificio”.

Secondo un rapporto del 2009 delle Nazioni Unite, gli edifici rappresentano il 40 percento del consumo energetico globale e le finestre sono responsabili della metà di tale dispendio. “Le tradizionali finestre a risparmio energetico sono realizzate con costosi rivestimenti che riducono la luce infrarossa che entra o esce da un edificio – prosegue lo scienziato – contribuendo così a ridurre la domanda di riscaldamento e raffreddamento, ma non regolano la luce visibile, una componente importante della luce solare che provoca il riscaldamento degli edifici. La nostra soluzione consente di superare queste limitazioni”. La finestra liquida torna limpida quando le temperature di abbassano.

“L’elevata capacità termica dell’acqua – aggiunge Yi – consente di immagazzinare una grande quantità di energia termica invece di essere trasferita attraverso il vetro e nell’edificio durante le calde ore diurne, per cui il calore viene gradualmente raffreddato e rilasciato durante la notte. La nostra innovazione – osserva – combina le proprietà uniche di idrogel e acqua. Un idrogel a base di liquido ci permette di semplificare il processo di fabbricazione per versare la miscela tra due pannelli di vetro e questo conferisce alla finestra vantaggi sull’uniformità, per cui è possibile variare in forma e dimensione”. Per questo gli autori ritengono che l’innovazione potrebbe essere implementata negli edifici per uffici, dove è necessario l’utilizzo durante il giorno. Per verificare gli effetti teorici, i ricercatori hanno condotto test in ambienti mediamente caldi, a Singapore e Guangzhou, e con temperature più fredde, a Pechino.

“I risultati di Singapore hanno mostrato che la finestra intelligente raggiungeva una temperatura inferiore ai 50   C – commenta Yi – durante le ore più calde della giornata, mentre una normale finestra di vetro toccava gli 84   C. I test a Pechino hanno evidenziato invece un consumo dell’11 percento in meno di energia per mantenere la stessa temperatura in una stanza con un infisso tradizionale”. Le simulazioni sono state condotte utilizzando un modello di edificio effettivo e i dati meteorologici di Shanghai, Las Vegas, Riyadh e Singapore e hanno mostrato che la finestra liquida consente le migliori prestazioni in termini di risparmio energetico. “Test di insonorizzazione hanno anche suggerito che la finestra riduce il rumore con un’efficacia aumentata del 15 percento rispetto agli infissi in doppio vetro – commenta Wang Shancheng, collega e coautore di Yi – che sono molto simili alla nostra soluzione, dove però lo strato d’aria tra i due pannelli è sostituito da idrogel”.

“Questo è il primo esempio di una finestra intelligente liquida a base di idrogel – spiega Ronggui Yang, dell’Università di scienza e tecnologia di Huazhong, in Cina, non direttamente coinvolto nelle ricerche – e ci porta lontano dal design del vetro tradizionale”. Gli scienziati stanno cercando di collaborare con partner del settore per commercializzare la finestra intelligente, che potrebbe rivoluzionare il mercato degli infissi a risparmio energetico.

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Articolo tratto da repubblica.it