Gli scienziati hanno scoperto un modo sorprendentemente semplice per rinfrescare gli edifici (e risparmiare energia allo stesso tempo)

Con il riscaldamento globale, aumenta anche la necessità di modi sostenibili per raffreddare gli edifici. I ricercatori dell’Università della California hanno ora sviluppato una tecnologia economica e scalabile per rinfrescare case e altri edifici in estate e riscaldarli in inverno, utilizzando materiali da costruzione di uso quotidiano.

Descrivi lo studio Un nuovo metodo per regolare la radiazione termica. Questa radiazione termica è una forma di radiazione elettromagnetica che il corpo emette a causa della sua temperatura.

Radiazione termica
La radiazione termica è proprio come Conduzione (conduzione) e convezione (flusso)Questo è il modo in cui il calore fuoriesce dall'edificio. La perdita di calore dovuta all'irraggiamento gioca un ruolo importante nelle pareti e nelle finestre con intercapedine e nella transizione dalla parete interna allo spazio interno. Per questo motivo sulle pareti delle intercapedini e delle finestre vengono aggiunti speciali strati isolanti. Ma quando fa molto caldo, non è auspicabile che gli edifici trattengano il calore. Questo problema si verifica anche nelle case olandesi di nuova costruzione, perché sono ben isolate.

Nelle aree urbane, dove gli edifici sono vicini tra loro, il raffreddamento degli edifici è più difficile rispetto alle aree rurali, perché gli edifici urbani intrappolano il calore proveniente dalle strade circostanti. Ma in inverno questi edifici perdono più calore, rendendo difficile mantenerli caldi.

Ispirazione dal passato
“Quando guardiamo città storiche come Santorini in Grecia e Jodhpur in India, vediamo che per secoli hanno utilizzato tetti e pareti riflettenti per mantenere gli edifici freschi, anche se le tecniche moderne, come la vernice super bianca sui tetti, si sono dimostrate efficaci nel riflettere il calore , ma il raffreddamento di pareti e finestre rimane una sfida complessa”.

Raffreddamento passivo
I ricercatori sono ora riusciti a sviluppare un meccanismo di raffreddamento passivo rivestendo pareti e finestre con un materiale diverso che regola meglio il trasferimento di calore tra gli edifici e il loro ambiente. Sorprendentemente a questo scopo viene utilizzato il materiale plastico polipropilene, che viene lavorato come la plastica in tutti i tipi di prodotti per la casa. Il materiale economico si è dimostrato particolarmente efficace nell'assorbire e irradiare il calore nella cosiddetta finestra atmosferica, una parte ristretta dello spettro infrarosso che consente il trasferimento del calore tra gli edifici e l'aria. “Questi materiali possono sembrare semplici”, dice Raman. “Ma poiché sono così comuni, nel prossimo futuro potrebbero svolgere un ruolo importante nella termoregolazione degli edifici”.

Nel loro studio, gli scienziati hanno dimostrato che questi materiali sono in grado di assorbire selettivamente la radiazione termica quando fa freddo e di trasferire calore all’ambiente quando fa caldo. In questo modo è più fresco d'estate e più caldo d'inverno di quanto sia possibile utilizzando normali materiali da costruzione.

Risparmio energetico e benefici ambientali senza precedenti
Il grande vantaggio di questo metodo è il suo carattere completamente passivo. Non è necessaria alcuna alimentazione attiva per raffreddare o riscaldare gli edifici. Ciò significa che in estate è necessario far funzionare meno condizionatori e in inverno i sistemi di riscaldamento devono funzionare meno intensamente. Inoltre, il nuovo metodo contribuisce a ridurre le emissioni di anidride carbonica. “Il meccanismo che proponiamo fornisce un modo sostenibile per raffreddare e riscaldare gli edifici con le stagioni. Abbiamo calcolato che ciò porta a risparmi energetici senza precedenti”, afferma il ricercatore Jyotirmoy Mandal. Università di Princeton chiaramente.

Comunità vulnerabili
Secondo i ricercatori, il nuovo metodo è facile da scalare. Si aspettano che ciò sia particolarmente utile nei paesi a basso reddito dove c’è poca aria condizionata e riscaldamento. Queste persone, che sono spesso le più colpite dalle condizioni meteorologiche estreme, possono trarre grandi benefici dal propilene come materiale di raffreddamento o riscaldamento.

Raman e il suo team stanno attualmente lavorando a piani per testare la tecnologia su scala più ampia nel sud della California, dove può fare molto caldo in estate. Questa svolta crea un futuro in cui gli edifici potranno raffreddarsi e riscaldarsi in modo sostenibile in un solo passaggio.