Nuovi materiali per le finestre di prossima generazione
Quasi il 40 % del consumo energetico nell’UE è impiegato per riscaldare, raffreddare e illuminare gli edifici. Le loro domande energetiche sono responsabili delle emissioni in grande quantità di biossido di carbonio. Nel progetto HARWIN (“Harvesting solar energy with multifunctional glass-polymer windows”), finanziato dall’UE, gli scienziati stanno sviluppando nuovi materiali per produrre finestre avanzate multiuso. Le soluzioni migliorate ridurranno il peso, la conduttività del calore e il consumo energetico della finestra. Usando dei materiali compositi innovativi vetro/polimero, gli scienziati stanno sviluppando strutture leggere per le vetrature e telai per finestre con proprietà su misura. I componenti dei nuovi materiali compositi vetro/polimero consentiranno a una maggiore quantità di luce nella porzione visibile di passare. Dei materiali intelligenti a cambiamento di fase saranno capaci di accumulare grandi quantità di energia. I nuovi materiali regoleranno inoltre l’umidità, diminuiranno la conduzione termica e garantiranno l’isolamento acustico. La sfida è quella di combinare queste caratteristiche funzionali nel vetro della nuova finestra con una trasparenza sufficiente. Finora gli scienziati hanno sviluppato una struttura leggera per la vetratura basata su vetri da 2-mm che sono laminati con polimeri rinforzati con fibre di vetro. Inoltre è stato sviluppato un materiale leggero per il telaio basato sul polipropilene. Altri risultati sono stati lo sviluppo di lamine composite con una trasmittanza visibile pari a circa il 95 % e una migliore rigidità, e di un nuovo vetro luminescente per la conversione parametrica. Grazie ai materiali a conversione parametrica, la luce ultravioletta viene convertita in luce visibile. Il miglioramento del vetro laminato con polivinilbutirrale accrescerà ulteriormente il livello finora ottenuto della conduttività termica delle lastre di vetro. Gli scienziati hanno dimostrato una migliorata funzionalità delle vetrature laminate con l’aiuto di rivestimenti, ottenendo una riduzione del peso del 25 %. Inoltre, essi hanno mostrato la possibilità di ridurre ulteriormente la quantità di vetro necessaria per le vetrature laminate senza compromettere le loro prestazioni meccaniche. Sono stati prodotti diversi elementi delle vetrature laminate con dimensioni di 0,5x0,5 metri quadrati. Anche se le loro proprietà ottiche erano abbastanza buone, le proprietà di isolamento termico e il peso delle vetrature necessitano di ulteriori miglioramenti. Le attività del progetto dovrebbero contribuire a un ridotto potenziale di riscaldamento da effetto serra grazie ai materiali delle vetrature e dei telai nelle finestre e a una costruzione più leggera degli edifici dovuta a materiali di peso leggero.
Parole chiave
Vetro risparmio energetico, vetratura, energia solare, vetro/polimero, telai finestre
