Focus Innovazioni

11.01.2022

Dagli USA il tetto intelligente che risparmia energia tutto l’anno

I ricercatori del Berkeley Lab hanno sviluppato un nuovo dispositivo smart che, applicato sui tetti degli edifici residenziali, regola la temperatura interna in base alla stagione

Novità nel campo della climatizzazione: grazie a una delle ultime ricerche del Berkeley Lab, è stato dimostrato come sia possibile regolare la temperatura interna negli ambienti domestici in tutte le stagioni, risparmiando energia e senza consumare gas o elettricità.

Il nuovo materiale sviluppato dal team di scienziati guidati dal professor Junqiao Wu si chiama TARC (acronimo di temperature-adaptive radiative coating, ossia rivestimento radiativo adattabile alla temperatura), e consente un maggiore risparmio energetico rispetto agli attuali sistemi cool-roof, poiché è in grado di regolare automaticamente il raffrescamento radiativo.

Il segreto? Il biossido di vanadio. Gli elettroni presenti in questo metallo, infatti, lo rendono un buon conduttore di elettricità, che però non fa passare molto calore. Come tanti altri metalli, anche il biossido di vanadio sotto i 67° è trasparente, e pertanto non assorbe la luce infrarossa termica. Ma quando raggiunge quella temperatura comincia ad assorbire la luce infrarossa termica, e questa capacità di passare da una fase all'altra, in questo caso da un isolante a un metallo, è la proprietà principale dei materiali a cambiamento di fase.

Per testare il biossido di vanadio su di un sistema di copertura, gli scienziati del Berkeley Lab hanno progettato un dispositivo TARC a film sottile, della dimensione di 2cmx2cm, che nella pratica ricorda molto il nastro adesivo, e che può essere messo su di una superficie solida, come appunto  un tetto.

La sperimentazione di questi tetti smart, che ha riguardato diverse simulazioni in diverse zone climatiche degli Stati Uniti, ha dimostrato che il TARC ha ottenuto delle altissime prestazioni in termini di risparmio energetico nella maggior parte di esse.

"Con l'installazione di TARC, la famiglia media negli Stati Uniti potrebbe risparmiare fino al 10% di elettricità", ha affermato l'autore co-responsabile della ricerca Kechao Tang. “Secondo le misurazioni dei ricercatori, il TARC riflette circa il 75% della luce solare tutto l'anno, ma la sua emissione termica è elevata (circa il 90%) quando la temperatura ambiente è calda (sopra i 25 gradi Celsius o 77 gradi Fahrenheit), favorendo la perdita di calore verso il cielo. Nei climi più freddi, l'emittanza termica del TARC passa automaticamente al minimo, aiutando a trattenere il calore dall'assorbimento solare e dal riscaldamento interno”.

Un grande salto in avanti per il settore della climatizzazione, ma i ricercatori del Berkeley Lab non si fermeranno qui: la loro intenzione è quella di sviluppare altri prototipi TARC su scala più ampia, per effettuare nuove sperimentazioni e testare ulteriormente le loro prestazioni energetiche nei sistemi di copertura.

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