Le finestre intelligenti  per il risparmio energetico

di Bartolomeo Buscema

La facciata di un palazzo: le finestre nere o blu sono quelle con  una minima dispersione di calore verso l'esterno a diffrerenza di quelle gialle che consento la massima dispersione

E’ noto a tutti noi che le superfici vetrate sono un elemento critico dell’involucro edilizio  perché disperdono più calore d’inverno, rispetto ai muri perimetrali, lasciano entrare la radiazione solare in estate aumentando sensibilmente la temperatura interna. Per quanto concerne la stagione invernale, un modo per ovviare a tali inconvenienti è chiudere le tapparelle o persiane almeno durante le ore notturne. D’estate è, invece, necessario intercettare la radiazione solare con schermi esterni. Si tratta di  operazioni che, di norma, sono eseguite manualmente. Ma qualcosa sta cambiando grazie a una tipologia di finestra innovativa in grado di bloccare in modo automatico il calore entrante d'estate e di trattenendolo d'inverno all’interno dell’involucro edilizio. Tutto  grazie a un rivestimento ultra-sottile in biossido di Vanadio (VO2), da applicare al vetro delle finestre, messo a punto da un gruppo di ricercatori dell’Università di Melbourne, in Australia. Lo studio, che è stato recentemente pubblicato sulla rivista Scientific Reports Nature, spiega come tale sottile strato di ossido di Vanadio, mille volte più sottile di un capello (50-150 nanometri), manifesta un comportamento differente in funzione della temperatura esterna: sotto un valore di soglia, noto come “temperatura di transizione”, pari a 340 K (67 gradi centigradi), manifesta le proprietà tipiche di un semiconduttore, sopra tale valore quelle di un metallo. Le proprietà chimiche del sottile strato applicato sul vetro fanno si che la pellicola risponde direttamente ai cambiamenti di temperatura esterna, rendendo meno agevole la fuoriuscita di calore d’inverno, e limitando la quantità di radiazione entrante durante il periodo estivo. Il prototipo della finestra intelligente dell’Università  di Melbourne, permette, inoltre,   di “controllare  elettricamente, grazie a un interruttore molto simile a un dimmer, il livello di trasparenza della finestra e quindi l'intensità dell'illuminazione in una stanza. Una possibilità che riduce l’abbagliamento estivo e che aumenta la quantità di luce naturale entrante negli ambienti durante il periodo invernale, specialmente al crepuscolo. Sulla base dei test effettuati presso l’Università australiana, tali finestre intelligenti sono, rispetto ai comuni doppi vetri, il 70% più efficienti nei periodi estivi e il 45% più efficienti in quelli invernali. Una soluzione che, in futuro, potrà contribuire alla riduzione dei consumi energetici legati agli impianti di riscaldamento e raffrescamento degli edifici. Vogliamo concludere con un breve cenno storico, ricordando che il Vanadio fu scoperto nel 1801 a Città del Messico, dallo spagnolo mineralogista Andrés Manuel Del Rio, in un minerale del piombo. Inizialmente, lo stesso Del Rio lo classificò come un sale del piombo e non come elemento chimico. Solo nel 1830, lo svedese N.G. Sefstrom lo riconobbe ufficialmente come un nuovo elemento e gli assegnò, per via dei molteplici colori dei composti chimici formati dall’elemento, il nome Vanadio, in onore  a Freya, la dea scandinava della bellezza,  considerata la Vanadis cioè la «dea dei Vani».

Il Galileo