Un gruppo internazionale di ricercatori della Kyung Hee University in Corea del Sud e della Università di Notre Dame (Usa) ha messo a punto una pellicola trasparente in grado di abbassare la temperatura degli edifici in giornate di caldo torrido nella bella stagione. Sviluppata attraverso l’intelligenza artificiale, la speciale copertura chiamata Trc, dall’inglese transparent radiative cooler, si applica sui vetri delle finestre e riesce a ridurre i consumi per il raffrescamento estivo di grandi spazi indoor del 31%. Si tratta solo dell’ultima di un gran numero di soluzioni tecnologiche che potrebbero in pochi anni rivoluzionare l’efficienza energetica (e le emissioni) degli edifici.
Fa sempre più caldo: condizionatori e consumi alle stelle
Avere temperature e umidità ottimali nelle nostre abitazioni è sempre più difficile e dispendioso. Ma se fino a pochi anni fa era l’inverno a spaventare di più, specie alle alte latitudini, con l’avvento di ondate di calore sempre più frequenti i consumi di condizionatori e deumidificatori sono balzati alle stelle. Basti pensare che il raffreddamento di case ed edifici in genere consuma circa il 15% dell’energia prodotta nel mondo. Altro dato, forse ancor più eloquente: il numero di condizionatori in funzione è oggi di 1.6 miliardi, ma salirà a 5.6 miliardi entro metà secolo, raddoppiando le emissioni climalteranti. Come se non bastasse, si tratta di una tendenza dalle enormi sproporzioni: nelle regioni in via di sviluppo, infatti, meno del 10% della gente possiede un condizionatore, contro oltre il 90% in paesi come Giappone e Stati Uniti. La sfida per scienziati e ingegneri è proprio quella di appianare queste disuguaglianze e cercare soluzioni tecnologiche sostenibili che riescano a ridurre i pesanti effetti del riscaldamento globale, senza consumare ed emettere di più.
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Idee sostenibili per le città del futuro
Il punto, in poche parole, è inventarsi qualcosa il prima possibile. Perché stiamo andando dritti verso un aumento della temperatura di 2.8°C entro fine secolo, con le città che si riscaldano in media 5 o 6°C in più rispetto ai terreni naturali. Ma come si fa? Si parte da concetti, idee, che poi vengono ingegnerizzate ed eventualmente prodotte su scala commerciale, se conviene economicamente. Un esempio sono le pellicole solari organiche, che potrebbero cambiare faccia al mercato del fotovoltaico. Con pochissimi millimetri di spessore si applicano su ogni tipo di superficie senza bisogno di strutture portanti, con l’obiettivo di trasformare i palazzi in produttori di energia pulita. Insomma, c’è da scommetterci: le città cambieranno pelle per raffrescare edifici ed infrastrutture messe sempre più a dura prova dal caldo torrido. Dalle vernici bianche su strade e pareti per riflettere la radiazione solare, ai grattacieli che respirano attraverso tecniche di ombreggiamento, fino agli orti urbani sui tetti dei palazzi. Le soluzioni sono molte, ma una delle novità più promettenti è quella di applicare ai vetri delle finestre – principale veicolo di passaggio del calore estivo attraverso i raggi del sole – speciali film protettivi che blocchino la luce infrarossa. Sono i cosiddetti Transparent radiative cooler (Trc), una tecnologia che promette di rimpiazzare i vetri convenzionali negli anni a venire. Molti dei nuovi dispositivi sviluppati in questo ambito, tuttavia, tendono a bloccare anche la luce visibile; in altre parole, un vetro “protetto” riesce a raffrescare la stanza, ma riduce anche la sua luminosità. A risolvere (forse) il problema arriva un nuovo materiale presentato sulla prestigiosa rivista scientifica American Chemical Society Letters da un gruppo di ingegneri guidati dal coreano Seongmin Kim, ricercatore al dipartimento di Ingegneria meccanica e aerospaziale dell’Università di Notre Dame, in Indiana.
Il vetro che tiene fresco l’ambiente
La pellicola, spessa meno di un capello, è formata da strati alternati di composti quali ossidi di silicio, alluminio e titanio ricoperti da un sottilissimo foglio plastico. Per creare le giuste combinazioni tra gli strati, gli ingegneri hanno impiegato l’intelligenza artificiale e i più avanzati metodi di calcolo quantistico. Il motivo è semplice: per questa applicazione serve un “sandwich” di elementi che contemporaneamente sia trasparente alla luce visibile, per non far stare la stanza al buio, e blocchi i raggi infrarossi e ultravioletti. Il nanofilm presentato su ACS Letters non si limita a questo, ma riesce addirittura a riflettere in atmosfera il calore del sole che impatta contro il vetro. I test sulle performance della pellicola sono stati svolti in un edificio a Phoenix lungo giornate estive e particolarmente calde, durante le quali la temperatura delle pareti delle stanze ha superato i 65°C. Alla fine del periodo di osservazione, l’ambiente con vetri coperti dalla pellicola era a 26°C, oltre 6 gradi più fresco rispetto a quello con vetri semplici. Gli scienziati hanno anche calcolato con precisione il risparmio energetico potenziale di questa nuova soluzione, facendo una media su 16 città americane, tra cui New York, Chicago, San Francisco e Las Vegas. “Applicare la pellicola alle finestre di edifici pubblici o privati – spiega Kim – significherebbe ridurre i consumi per il raffreddamento degli ambienti di 86,3 Mega Joule per ogni metro quadro di superficie dell’edificio”. Tradotto: un risparmio energetico di oltre il 30% rispetto a case con finestre normali, raggiunto senza muovere un mattone. “In modo analogo abbiamo fatto anche stime per alcune tra le principali città del mondo, alle più diverse latitudini”, sottolinea l’esperto. “Secondo i calcoli – conclude – i risparmi possono superare anche il 50% in metropoli come Londra e Pechino, ma i risultati migliori si hanno nelle regioni tropicali e subtropicali. Ad esempio, Dakar, Bangkok, Brasilia e Kuala Lumpur”.
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[email protected] (Redazione di Green and Blue) , 2022-12-26 05:25:36 ,
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Il post dal titolo: La pellicola per le finestre che tiene fresche le case scitto da [email protected] (Redazione di Green and Blue) il 2022-12-26 05:25:36 , è apparso sul quotidiano online Repubblica.it > Green and blue
