Naukowcy z Krajowego Laboratorium Energii Odnawialnej Departamentu Energii USA (NREL) poinformowali o przełomie w rozwoju okien termochromowych. Nowa generacja okien pozwoli zdecydowanie zredukować użycie klimatyzatorów, a także wygeneruje energię elektryczną.

Poprawa komfortu cieplnego

Okna są odpowiedzialne za utratę około 30 % energii zużywanej do ogrzewania i chłodzenia budynków. Przyczyniają się do tego przepływ strumieni ciepła przez okna, a także straty na wentylację. W lecie zmagamy się z nadmiernym ogrzewaniem pomieszczeń przez promienie słoneczne, co zwiększa pobór prądu przez klimatyzację. Zimą zaś doświadczamy utraty ciepła na zewnątrz.

Najnowsza technologia została nazwana termochromową fotowoltaiką i wykorzystuje zmianę koloru okna, aby ograniczyć niepożądane promieniowanie słońca i nadmierne nagrzanie pomieszczenia. Zmiana koloru szyby umożliwia też powstanie funkcjonalnego ogniwa słonecznego, które wytwarza dodatkową, ekologiczną energię elektryczną.

Największa na świecie farma fotowoltaiczna dostarczy energię do Singapuru

Technologia termochromowych okien pozwala przekształcać budynki w samowystarczalne generatory energii. Przełom ten posiada wiele innych zalet: wprowadza dodatkową elastyczność w projektach domów pasywnych, poprawia efektywność energetyczną na określonym obszarze, a także umożliwia dopasowywanie kolorów okien według indywidualnych preferencji. 

Architekci mogą już szykować się na kolejne zmiany w projektowaniu, wprowadzając do projektów okna termochromowe mogą uzyskać zarówno nowoczesne, walory estetyczne, jak i wykorzystać potencjał energetyczny w zeroemisyjnych domach.

Magia perowskitów

Badania nad termochromowymi oknami przeprowadziło dotychczas National Renewable Energy Laboratory (NREL). Amerykańscy eksperci obserwowali proces przyciemniania się okna, które przechodziło w coraz ciemniejsze barwy pod wpływem ogrzania. Perowskity znajdujące się w środku wytworzyły dzięki temu procesowi energię elektryczną. Perowskity mają krystaliczną strukturę, która wykazuje niezwykłą skuteczność w wykorzystywaniu światła słonecznego do wytwarzania energii.

– Prototypowe okno wykorzystujące tę technologię stworzyliśmy w ciągu roku –

– powiedział Bryan Rosales, pracownik naukowy NREL.

Szkocja – jest plan budowy jednej z największych, brytyjskich elektrowni wiatrowych

Naukowcy wykonali szereg doświadczeń, mających na celu uzyskanie zadowalającego efektu. W dwie warstwy szkła badacze włożyli warstwę perowskitu i wstrzyknęli tam parę wodną, aby zmienić poziom wilgotności. Wywołano tym samym reakcję, która spowodowała przemianę kształtu minerału. Kolor pojawia się wraz ze zmianą kształtu kryształu, a obniżenie wilgotności powietrza powoduje, że perowskit powraca do swojego naturalnego stanu przezroczystości.

W technologii okien termochromowych następuje znaczny progres. Dzięki zastosowaniu innego składu chemicznego i materiałów można przyspieszyć transformację kolorów szyb. Czas ten zredukował się z 3 minut do 7 sekund w porównaniu do pierwszych eksperymentów w 2017 roku.

Źródło: sciencedaily.com

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.