Edifici verdi: ecco il tetto intelligente “quattro stagioni”
Edifici verdi. Nel composito universo delle tecnologie per lo smart building ecco arrivare dagli USA un nuovo tetto intelligente. E’ capace di dare un grande contributo sia nel riscaldamento che nel raffrescamento in modalità pienamente passiva. La messa a punto è stata curata da un team di scienziati del Lawrence Berkeley National Laboratory, laboratorio del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti d’America. (Fonte immagine copertina: Junqiao Wu, Lawrence Berkeley National Laboratory)
Il lavoro del team si è focalizzato sulla creazione di un rivestimento esterno per le coperture capace di andare oltre le performance dei tradizionali cool roof commerciali (tetti bianchi) dal punto di vista del risparmio energetico. Il sistema è in grado di rispondere alla temperatura esterna attivando o inibendo il cosiddetto “raffreddamento radiativo“.
Il coordinatore del team di ricerca il professor Junqiao Wu
“Il nostro rivestimento per tutte le stagioni passa automaticamente dal mantenerti al fresco o al caldo a seconda della temperatura dell’aria esterna. Si tratta di aria condizionata e riscaldamento senza energia e senza emissioni, tutto in un unico dispositivo”
Il materiale denominato rivestimento radiativo adattivo alla temperatura o TARC
“Alcuni anni fa mi chiedevo se esistesse un materiale in grado di passare automaticamente dal raffreddamento radiativo nella stagione calda a trattenere il calore nella stagione fredda. E poi ho pensato: il biossido di vanadio può farlo”
Ed è infatti proprio il biossido di vanadio a caratterizzarsi come materiale a cambiamento di fase. Sotto dei 67 gradi Celsius è trasparente alla luce termica a infrarossi e, superata questa temperatura, passa allo stato metallico assorbendo gli infrarossi. Gli scienziati hanno quindi abbassato la soglia del cambiamento di fase a 25°C additivando con un pizzico di tungsteno.
Nella fase di test, i ricercatori hanno progettato un rivestimento sottile composto da tre strati:
- uno inferiore riflettente in argento;
- uno intermedio trasparente composto da fluoruro di bario;
- uno superiore contenente blocchi ordinati di “isole” di biossido di vanadio.
Il TARC si presenta come un nastro adesivo e può essere fissato su una superficie solida come un tetto. A fronte dei primi riscontri in campo, il tetto intelligente è in grado di riflettere circa il 75% della luce solare tutto l’anno. Con una elevata emittanza termica di circa il 90% quando la temperatura ambiente supera i 25°C, favorendo la dissipazione di calore verso l’atmosfera. In condizioni climatiche più fredde la stessa emittanza termica del TARC passa automaticamente a un livello basso pari a circa il 20%. Contribuendo così a trattenere il calore e a riscaldare l’interno.
Prospettive future
Nella attuale fase I ricercatori hanno programmato lo sviluppo di prototipi su scala più ampia per testare ulteriormente le prestazioni del loro tetto intelligente. Wu ha affermato che il TARC potrebbe anche avere un potenziale come rivestimento termico protettivo per le batterie, i satelliti e le auto. O essere anche utilizzato in tessuti termoregolatori per tende, coperture per serre ed anche indumenti.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Science (Temperature-adaptive radiative coating for all-season household thermal regulation)
La notizia sul sito del Lawrence Berkeley National Laboratory
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