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Sep 08, 2023

Vetro idrogel: un nuovo design del vetro per il risparmio energetico negli edifici

August 30, 2022

30 agosto 2022

dalla stampa per l'istruzione superiore

Il consumo energetico negli edifici contribuisce a oltre il 40% del consumo energetico totale mondiale, di cui l'illuminazione e il raffreddamento degli ambienti costituiscono una quota significativa. Le tradizionali finestre in vetro sono utilizzate da secoli; tuttavia, non sono efficienti dal punto di vista energetico. In estate, la luce solare nel vicino infrarosso trasmessa attraverso le finestre produce un riscaldamento indesiderato, mentre l’elevata riflessione del medio infrarosso limita la dispersione del calore dall’edificio.

Questo "effetto serra" aggrava il consumo di energia per il raffreddamento. Come manipolare la luce nel vicino e medio infrarosso attraverso le finestre per ridurre il consumo di raffreddamento pur mantenendo un'elevata trasparenza visibile per i fulmini rimane un problema molto impegnativo per la progettazione degli occhiali.

I ricercatori dell'Università di Wuhan in Cina, guidati dal Prof. Kang Liu, propongono un nuovo design di vetro idrogel costituito da uno strato di idrogel e uno strato di vetro normale. Rispetto al vetro tradizionale, il vetro idrogel possiede un livello più elevato di trasmissione della luce visibile, un più forte blocco della luce nel vicino infrarosso e una maggiore emittanza termica nel medio infrarosso.

Con queste proprietà, i ricercatori dimostrano che le finestre in vetro idrogel possono migliorare l’illuminazione interna e ridurre la temperatura interna. Le simulazioni mostrano che la nuova finestra può ridurre il consumo energetico per l'illuminazione e il raffreddamento degli edifici da 2,37 a 10,45 MJ·m−2·anno−1 per diverse città in tutto il mondo. Il lavoro è stato pubblicato su Frontiers of Optoelectronics.

Maggiori informazioni: Jia Fu et al, Gestione della luce a banda larga in vetro idrogel per finestre ad alta efficienza energetica, Frontiers of Optoelectronics (2022). DOI: 10.1007/s12200-022-00033-4