O nouă tehnologie revoluționară permite ca ferestrele clădirilor să devină generatoare de energie solară fără a afecta transparența sau estetica arhitecturală. Cercetătorii au dezvoltat concentratoare solare difractive care se aplică direct pe sticla arhitecturală și transformă lumina soarelui într-o sursă eficientă de energie.
Cum funcționează
Tehnologia se bazează pe straturi subțiri de cristale lichide colesterice (CLC) aplicate pe geam. Aceste straturi direcționează lumina solară către marginile ferestrei, unde poate fi captată de celule fotovoltaice. Rezultatul este un concentrator solar colorless și unidirecțional (CUSC), care:
- Menține transparența și claritatea sticlei;
- Permite integrarea cu ferestrele existente;
- Reduce semnificativ numărul de celule fotovoltaice necesare;
- Poate fi aplicat pe ferestre de mari dimensiuni, oferind un raport de concentrare a energiei de până la 50 de ori pentru o fereastră standard de 2 metri lățime.
Un prototip de 1 inch a putut alimenta direct un ventilator de 10 mW în aer liber, demonstrând eficiența energetică ridicată a sistemului. Calculul indică faptul că o astfel de tehnologie poate oferi contribuții semnificative la alimentarea globală cu energie verde și la reducerea emisiilor de carbon la scară terawatt.
Avantaje pentru clădirile verzi
Noua tehnologie depășește limitele celulelor fotovoltaice convenționale, care sunt opace sau fragile și nu pot fi integrate ușor în arhitectura clădirilor. Beneficiile includ:
- Compatibilitate cu geamurile existente;
- Reducerea costurilor și complexității instalației;
- Menținerea esteticii și clarității vizuale;
- Posibilitatea implementării pe clădiri înalte și complexe urbanistic.
Pe măsură ce urbanizarea accelerată și cerințele pentru clădiri sustenabile cresc, integrarea tehnologiilor fotovoltaice în arhitectură devine esențială. Ferestrele CUSC pot contribui la realizarea clădirilor net-zero energy, reducând dependența de rețelele centrale de energie și diminuând pierderile prin transport.
Perspective
Cercetătorii indică faptul că această tehnologie poate fi scalată rapid, iar prin optimizarea materialelor și procedurilor de producție, performanța și durabilitatea ei pot fi îmbunătățite semnificativ.
Integrarea CUSC în clădirile comerciale, rezidențiale sau agricole poate revoluționa modul în care generăm energie, combinând eficiența solară cu designul modern și sustenabilitatea urbană.
