La ricerca dell’UE apre una finestra sulle innovazioni edilizie a risparmio energetico
Queste innovazioni sono state raggiunte attraverso il progetto MEM4WIN (Ultra thin glass membranes for advanced, adjustable and affordable quadruple glazing windows for zero-energy buildings), finanziato dall’UE, che ha fatto progressi significativi nello sviluppo della tecnologia delle finestre intelligenti per aiutare gli architetti a progettare edifici a zero consumo netto di energia. Questi edifici producono tanta energia rinnovabile quanta ne consumano. “Finestre in grado di controllare e raccogliere l’energia avranno un grande impatto industriale purché siano accessibili”, dice il coordinatore del progetto MEM4WIN, Andreas Mader della Lisec, Austria. “Le innovazioni sviluppate da questo progetto possono essere utilizzate per edifici residenziali e uffici in ogni zona climatica e per le nuove costruzioni, nonché per l’ammodernamento di edifici più vecchi.” Il progetto, avviato nel mese di ottobre 2012, ha messo a punto una nuova unità di vetro isolato a quattro pezzi senza cornici, che contiene membrane di vetro ultra-sottili che possono essere applicate direttamente alle facciate. “Grazie all’uso di membrane in vetro ultra-sottile (meno di 0,9 mm) in questo nuovo design di finestre senza cornice, il peso viene ridotto del 50 %,” spiega Mader. “Abbiamo ricevuto un notevole interesse commerciale nel nostro progetto, e il vetro quadruplo offre un grande potenziale. Presenteremo il prodotto alla mostra Frontale 2016 di Norimberga, in Germania.” Sono stati sviluppati anche sistemi fotovoltaici a basso costo a getto d’inchiostro (OPV) e collettori solari termici integrati, che consentono la raccolta di energia per la produzione di energia elettrica e acqua calda. Ci si aspetta che la sostituzione di materiali costosi come l’indio, l’ossido di titanio e l’argento con grafene e lo sfruttamento della lavorazione conveniente come la stampa a getto d’inchiostro ridurrà i costi di fabbricazione di circa il 20 %. “Il passo successivo sarà quello di stampare questi moduli OPV con una stampante a getto d’inchiostro industriale, una tecnica che offre una perfetta libertà di progettazione oltre alla possibilità di stampare aree molto grandi”, dice Mader. “Ad esempio, i moduli OPV sono stati utilizzati per il padiglione tedesco all’Expo 2015 a Milano, dove ‘alberi’ integrati con moduli OPV hanno offerto l’ombra ai visitatori, generando allo stesso tempo energia solare.” Sono state sviluppate anche file a micro-specchio per ottimizzare l’efficienza energetica. “Esse presentano alcuni vantaggi molto chiari”, dice Mader. “Sono protette tra le lastre di vetro da vento, intemperie e sporco, e la miniaturizzazione migliorerà considerevolmente la stabilità meccanica di tali dispositivi. Sono state inoltre progettate per essere esenti da manutenzione per tutta la vita.” Un’altra innovazione è stato lo sviluppo di un processo affidabile per la preparazione di grafene trasparente senza difetti. Il nuovo processo di trasferimento ha consentito al team di progetto di applicare il grafene, ovvero una lastra spessa solo un atomo di carbonio, che offre impressionante forza, flessibilità e conducibilità elettrica, su vetro in scala di laboratorio. “Sono stati depositati tre strati di grafene, e siamo stati in grado di dimostrare che con il grafene possiamo rendere funzionali le celle solari con buona densità ottica”, afferma Mader. Il miglioramento della tecnica è attualmente in fase di analisi. Il progetto MEM4WIN sarà completato nel marzo del 2016, dopodiché i partner del progetto studieranno le opportunità per commercializzare la tecnologia. “Queste innovazioni contribuiranno a rallentare il cambiamento climatico globale e ad affrontare le sfide energetiche europee”, sostiene Mader. “È importante sottolineare che, in tempi di difficoltà economica, il progetto rafforzerà anche la posizione dell’Europa in un mercato pronto a un’enorme espansione.” Fonte: Sulla base di un’intervista con il coordinatore del progetto.
Parole chiave
MEM4WIN, efficienza energetica, finestre intelligenti, a getto d’inchiostro, energia pari a zero, edifici, energia rinnovabile, collettori solari termici, grafene
