Quando a essere intelligente è la finestra

Dalla ricerca congiunta Hong Kong – Stati Uniti, che realizza un vetro capace di adattarsi alla temperatura esterna, tutelando gli edifici dal caldo e dal freddo eccessivi, alla startup statunitense che crea un gel composto da aria e silice. Le smart window ci cambiano la vita, facendoci vivere meglio e spendere meno, in chiave di vera efficienza energetica.
Raffaella Quadri per Radio Bullets. Musica: “Le quattro stagioni” di Antonio Vivaldi
Photo credits: MIT

È chiamato ad assicurarci benessere, essere trasparente, saperci illuminare la vita e, all’occorrenza, essere capace di proteggerci. L’ideale dolce metà? Niente affatto; parliamo di vetro.

Le finestre intelligenti

Non è la prima volta che a Technomondo parliamo di vetri dalle prestazioni tecnologiche e, stando a quanta importanza è data loro da ricerche in tutto il mondo, non sarà nemmeno l’ultima. Nei laboratori di diverse Università si stanno studiando soluzioni per porre in atto la tanto dichiarata – e spesso ancora poco compresa – efficienza energetica: ovvero sfruttare al meglio l’energia che produciamo, riducendo il più possibile i costi e azzerando gli sprechi.

L’efficienza energetica studiata in laboratorio

Rendere quindi più efficienti finestre e vetrate significa riuscire a gestire meglio sia l’illuminazione – quindi il rapporto tra luce naturale e artificiale – sia la climatizzazione – ovvero il riscaldamento invernale e il raffrescamento estivo.
Non è cosa da poco e gli edifici in cui viviamo e lavoriamo quotidianamente hanno sul dispendio energetico un impatto davvero consistente, in particolare per quanto riguarda l’energia termica. Quest’ultima in Europa costituisce addirittura il 50% dell’intero fabbisogno di energia finale.
Controllare e gestire questo aspetto comporterebbe quindi dei risparmi enormi, con altrettanto enormi benefici per il clima.

Il film che ci opacizza

È a questo che sta puntando un gruppo di ricerca della Hong Kong University of Science and Technology in collaborazione con l’americano MIT – il Massachusetts Institute of Technology.
L’idea è di realizzare dei vetri intelligenti che, stando alle stime dei ricercatori, potrebbero recuperare circa un terzo dell’energia usata per riscaldare e raffreddare gli edifici.
Il cuore di queste smart window (finestre intelligenti) è un particolare materiale, un film, che viene applicato ai vetri e che cambia consistenza al variare della temperatura. Al di sotto dei 32 °C, il film si mantiene trasparente lasciando filtrare luce e calore, mentre se la temperatura si innalza superando quella soglia, le microparticelle termocromatiche di cui è costituito il film innescano una reazione che ne cambia la consistenza. Il materiale di cui si compone il film diventa lattiginoso e il vetro si opacizza, bloccando la radiazione solare anche fino al 70%. A conti fatti, ciò permette di ridurre il carico energetico per raffrescare gli ambienti interni del 30%.
L’idea futura del team di ricerca è di dotare questi vetri intelligenti anche di sensori che permettano di monitorare l’irradiazione solare, la luminosità e la temperatura, e di integrare questo controllo alla gestione degli impianti HVAC (heating, ventilation and air conditioning), i sistemi che regolano la ventilazione e il condizionamento dell’aria negli edifici.

Di aria e di silice

Intanto nel mondo si portano avanti diverse altre ricerche sulle finestre intelligenti.
Sempre al MIT è nata una startup per la produzione e la commercializzazione di un innovativo materiale creato proprio nei suoi laboratori.
L’azienda si chiama AeroShield Materials e produce un aerogel composto da aria – per il 95% – e da nanoparticelle di silice. La loro azione congiunta impedisce il trasferimento di energia e consente l’assorbimento delle radiazioni, respingendole.
Questo speciale materiale viene collocato tra due lastre di vetro e permette di aumentarne della metà la capacità isolante. Le finestre che ne sono dotate, quindi, impediscono al calore interno di disperdersi nei mesi più freddi e al quello esterno di penetrare quando all’esterno le temperature sono più elevate.

Buone per l’ambiente, buone per le tasche

In definitiva si tratta di invenzioni che possono anche essere abbinate – al MIT stanno pensando proprio di accoppiare le due soluzioni dell’aerogel e del film termocromatico – e che, applicate alle finestre degli edifici, permetteranno di assicurare calore d’inverno e fresco d’estate, senza consumare energia. Bene per l’ambiente, quindi, e bene anche per le tasche.

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