Tetto solare che raffredda un intero edificio

È ormai in fase avanzata di sviluppo un nuovo dispositivo per le coperture edilizie in grado di produrre elettricità dalla luce del sole e trasmettere il calore direttamente nello spazio.

L’ingegnere elettrico di Stanford – Shanhui Fan – ha fissato il proprio obiettivo: rivoluzionare le coperture edilizie che producono energia. Per farlo si sta lavorando allo sviluppo del primo tetto solare in grado di fornire elettricità mentre raffresca l’edificio. Afferma Fan – “abbiamo costruito il primo dispositivo di quello che un giorno potrebbe essere un sistema per produrre e risparmiare energia, nello stesso luogo e allo stesso tempo, controllando due proprietà della luce molto diverse”.

La ricerca, condotta con i colleghi della Southeast University of China, è volta a mischiare in chiave innovativa e sperimentale alcune soluzioni energetiche differenti quali il raffreddamento radiativo e l’assorbimento solare.

Il dispositivo è costituito da un assorbitore solare in germanio su un pannello radiativo con nitruro di silicio e strati di alluminio sottovuoto per ridurre al minimo le perdite di calore indesiderate. Il germanio è trasparente agli infrarossi di banda media, offrendo in tal modo un canale per la loro rifrazione da parte del materiale radiativo.

Il prototipo costruito dal team è stato montato sul tetto di un edificio a Stanford. I primi test hanno confermato come lo strato superiore del dispositivo fosse più caldo dell’aria (dal momento che assorbe l’energia solare) mentre quello inferiore risultava significativamente più freddo grazie alla capacità di rispedire fuori i raggi infrarossi, e dunque l’energia termica.

“Questo dimostra che il calore si è irradiato dal basso, attraverso lo strato superiore e nello spazio”, spiega Zhen Chen, primo autore dello studio. Questa dinamica permetterebbe di far funzionare delle celle fotovoltaiche con una maggiore efficienza, evitando il surriscaldamento. Perora, tuttavia, il fotovoltaico non è ancora entrato in gioco, anche se l’obiettivo finale è riuscire ad integrare questa tecnologia nel sistema.
“Sono convinto che questa tecnologia possa potenzialmente rivoluzionare il fotovoltaico attuale”, afferma Chen. “Se il nostro concetto venisse dimostrato e ampliato, la futura cella solare avrebbe due funzioni in una: elettricità e raffreddamento”.