Un sistema di termoregolazione passivo che non prevede l'uso di batterie o dispositivi energetici, ma che modifica la forma delle tegole adattive grazie ad un comune motore a cera
Crediti: Copyright © 2023 Charles Xiao, Bolin Liao, Elliot W. Hawkes. Published by Elsevier Inc. (CC BY-NC-ND 4.0) DOI:https://doi.org/10.1016/j.device.2023.100186
Secondo il team di ricercatori le innovative tegole adattive a cera riducono di 3,1 volte il consumo energetico per il raffreddamento e di 2,6 volte quello di riscaldamento
(Rinnovabili.it) – Maggiore diventerà l’effetto del cambiamento climatico, maggiori saranno i costi che i proprietari di casa dovranno sostenere per climatizzare il proprio immobile. Ma la soluzione potrebbe trovarsi sopra le nostre teste, grazie a particolari tegole adattive azionate da un insolito “motore a cera” che, nella sua semplicità, porta la termoregolazione passiva ad nuovo livello.
L’idea è nata da uno studio condotto dai ricercatori Charlie Xiao, Elliot Hawkes e Bolin Liao dell’UC Santa Barbara. La tegola adattiva immaginata dal team sarebbe in grado di modificare le sue caratteristiche fisiche in base alle condizioni climatiche esterne, per raffrescare l’immobile sottostante in estate e riscaldarlo in inverno.
Ogni modulo da circa 10 cm quadrati è dotato di piccole lamelle in grado di aprirsi e chiudersi a seconda della variazione di temperatura. Quando le lamelle sono chiuse, la superficie della tegola adattiva è rivestita di alluminio cromato completamente nero. Tale superficie e colorazione assorbe calore riducendo al minimo la rifrazione infrarossa, per restituire il calore all’ambiente sottostante. Appena la temperatura sale sopra i 18° avviene la magia.
Ciascun modulo è collegato ad un motore a cera che, a seconda della solidità o meno della cera, crea una pressione in grado di muovere i pistoni meccanici che aprono o chiudono le lamelle. Quando la temperatura cresce, la cera si dilata, le lamelle si aprono e, la superficie nera, lascia il posto ad uno strato bianco che riflette la luce solare ed impedisce al calore di passare nell’edificio.
Il motore a cera viene già impigato in alcuni elettrodomestici
L’utilizzo del motore a cera non è una novità, rivelano i ricercatori. Le sue potenzialità sono comunemente utilizzate nei più comuni elettrodomestici come lavastoviglie e lavatrici, oltre al loro impiego diffuso nel settore aerospaziale. Il team di ricercatori ha testato queste particolari tegole adattive confrontandole con soluzioni tradizionali rivestite con le stesse sostanze chimiche delle loro piastrelle, ottenendo ottimi risultati.
“Quindi abbiamo un comportamento di commutazione molto prevedibile che funziona all’interno di una banda molto ristretta“, ha spiegato Xiao. Secondo il documento dei ricercatori, i test hanno dimostrato una riduzione del consumo energetico per il raffreddamento di 3,1 volte e il riscaldamento di 2,6 volte rispetto ai dispositivi più tradizionali ricoperti con rivestimenti riflettenti o assorbenti convenzionali. Il funzionamento del motore a cera inoltre, elimina completamente l’esigenza di introdurre batterie o fondi di alimentazione esterna che richiederebbero comunque un dispendio di energia.
“Il dispositivo è ancora una prova di concetto, ma speriamo che porti a nuove tecnologie che un giorno potrebbero avere un impatto positivo sulla spesa energetica negli edifici”, ha affermato Hawkes. L’articolo è stato pubblicato sulla rivista Device .
