Finestre Solari | Infofree

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Dal NREL ecco le finestre solari che producono energia cambiando colore!

Le nuove finestre intelligenti statunitensi si colorano in risposta al sole mentre producono energia elettrica

Un nuovo capitolo per la tecnologia delle finestre solari

(Rinnovabili.it) – L’ultima novità in campo delle smart window, dispositivi intelligenti in grado di regalare qualche funzione in più ai tradizionali infissi, arriva dagli Stati Uniti. A metterla a punto sono stati gli scienziati del Laboratorio Nazionale delle Energie Rinnovabili (NREL), una delle braccia di ricerca del Dipartimento dell’Energia stelle e striscie. Il nuovo lavoro si è focalizzato sulle finestre solari termocromiche, sistemi commutabili che rispondono dinamicamente alla luce solare: quando i raggi riscaldano il vetro, questo si colora producendo elettricità ad alta efficienza.

La vera novità della ricerca consiste soprattutto nei materiali impiegati per realizzare questo tipo di smart window. Il team, guidato dallo scienziato Lance Wheeler, ha impiegato un complesso di perovskiti- metilammina e nanotubi di carbonio a parete singola: la ricetta ha permesso di creare uno strato assorbitore capace di passare dallo stato trasparente (trasmittanza visibile del 68%) a uno colorato (meno del 3% di trasmittanza visibile).

Il gioco della trasmittanza è dovuto alle molecole di metilammina che “entrano ed escono” dallo strato assorbitore in risposta alla radiazione luminosa. Quando la finestra si colora, un processo che ha richiesto circa 3 minuti di illuminazione durante il test, produce elettricità.

Cosa cambia rispetto agli esperimenti e i prodotti passati? Che le attuali tecnologie per le finestre solari sono statiche, il che significa che sono progettate per sfruttare una frazione dei raggi solari senza sacrificare la trasmissione della luce visibile. “Esiste un compromesso fondamentale tra una buona finestra e una buona cella solare”, spiega Wheeler. “Questa tecnologia lo scavalca: abbiamo una buona cella solare quando c’è un sacco di sole e abbiamo una buona finestra quando non ce n’è”.

Il documento di proof-of-concept pubblicato su Nature Communications riporta un’efficienza di conversione dell’energia solare dell’11,3 percento. “Ci sono tecnologie termocromiche là fuori – aggiungono gli scienziati – ma nulla che converta effettivamente quell’energia in energia elettrica”. Gli scienziati stanno sviluppando una strategia di mercato per portare il loro SwitchGlaze, questo il nome con cui sono state battezzate le finestre solari, in commercio.

fonte: http://www.rinnovabili.it/energia/fotovoltaico/finestre-solari-cambiano-colore/

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Dalla Svezia le finestre solari che si riscaldano con il freddo

Grazie all’aiuto della nanotecnologica, un team di scienziati sviluppa una nuova tecnica per trasformare le ordinarie finestre in “radiatori solari”

Nanoantenne nel cuore delle finestre solari passive

(Rinnovabili.it) – Da semplici vetri di infissi a radiatori trasparenti alimentati dal sole. Questo il passaggio evolutivo ricreato all’Università di Göteborg, in Svezia. Qui, un gruppo di ricercatori, in collaborazione con colleghi provenienti da Cina, Iran e Stati Uniti, ha creato delle nuove finestre solari passive capaci di contribuire in maniera sostanziale al risparmio energetico domestico. “Abbiamo sviluppato un modo sorprendentemente semplice, economico ed efficace per trasformare le normali finestre in vetro in schermi termici a energia solare, in grado di modificare in maniera significativa l’equilibrio termico gli ambienti domestici e di lavoro”, spiega Alexandre Dmitriev, ricercatore dell’ateneo svedese e co-autore del paper pubblicato su di Nano Letters. Un contributo essenziale “soprattutto se si pensa alla crescente quantità di superfici vetrate utilizzate nell’architettura moderna”.

L’idea alla base delle finestre solari passive è la stessa adottata da alcune celle fotovoltaiche: sfruttare le proprietà plasmoniche delle nanoparticelle metalliche (un’eccitazione collettiva associata alle oscillazioni degli elettroni) in modo da catturare radiazioni a lunghezza d’onda predefinita e aumentarne il tempo di “intrappolamento” nello strato attivo.

In questo caso, le minuscole antenne sono costituite da sandwich di ossido di alluminio nichelato e modellate direttamente sul vetro. Con l’aiuto delle oscillazioni degli elettroni che si creano sulla superficie di questi materiali (dette per l’appunto “plasmoni superficiali”), le nanoantenne migliorano l’assorbimento dei raggi solari, riscaldando l’intera superficie.

Nel nuovo studio i ricercatori hanno dimostrato la direzionalità nell’assorbimento luminoso: quando il sole colpisce il vetro delle finestre solari passive, la luce viene assorbita in modo più efficiente dal lato esterno (quello rivestito dalle nanoantenne) rispetto alla parte posteriore (substrato). Il risultato? La finestra acquista circa 10 gradi centigradi in più, interrompendo la dissipazione di calore degli ambienti interni. E dal momento che le nanoantenne sono altamente modulari, possono essere trasferite o “verniciate” su qualsiasi superficie.

“Tutti questi vantaggi possono portare a applicazioni in cui avere simultaneamente trasparenza, direzionalità e proprietà termiche, con possibilità di aggiungere elementi come il raffreddamento passivo radiativo e l’isolamento termico”, ha aggiunto Dmitriev. “Queste antenne potrebbero anche essere accoppiate a sistemi molecolari in grado di memorizzare la luce del sole sotto forma di calore e cederla su richiesta”.

In futuro, il team prevede di raggiungere incrementi di temperatura ancora più grandi, consentendo alle superfici di assorbire le radiazioni ultraviolette e quelle vicine all’infrarosso.

fonte: http://www.rinnovabili.it/energia/efficienza-energetica/finestre-solari-passive/