Okna przyszłości. Zaoszczędzisz dzięki nim pieniądze

Perowskitowe okna termochromowe pozwalają znacząco zwiększyć efektywność energetyczną budynków. Rozwiązanie opracowane przez amerykańskich inżynierów z NREL pozwoli obniżyć zużycie energii i koszty eksploatacji, a także emisję dwutlenku węgla.

Na początek dwie ważne liczby. Pierwsza jest taka, że same budynki odpowiadają za około 40% całkowitego zużycia energii na świecie. Głównym źródłem jest ogrzewanie (zimą) i klimatyzacja (latem). Równocześnie – to druga liczba – aż 30% energii używanej do termoregulacji w budynkach ulega utracie właśnie z powodu okien. To przez nie latem do środka wpada zbyt dużo ciepła, a zimą – za dużo ucieka go na zewnątrz.

Świadomi tego problemu naukowcy od wielu dekad starają się coś z tym zrobić. Efektem są przede wszystkim okna z warstwą, która selektywnie pochłania lub odbija światło podczerwone. W poszukiwaniu optymalizacji zrodził się pomysł na okna termochromowe, czyli bazujące na materiałach czułych na temperaturę i w zależności od niej zmieniających swoje właściwości.

Oparte na materiałach perowskitowych okna termochromowe działają w taki sposób, że przechodzą od pełnej przezroczystości aż po odbijanie promieni słonecznych. Dzięki temu są w stanie wyraźnie zwiększyć efektywność energetyczną – zmniejszają obciążenia grzewcze i chłodnicze, pomagając w obniżeniu kosztów związanych z utrzymaniem optymalnej temperatury wewnątrz budynków.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Między dwiema warstwami szkła instaluje się materiał perowskitowy z dodatkami. Ten w zależności od temperatury zmienia swoje właściwości tak, by latem wpuszczać do środka mniej ciepła, a zimą nie wypuszczać tego ciepła na zewnątrz. Ogranicza to konieczność nagrzewania wnętrza kaloryferami czy schładzania go klimatyzatorami. To oszczędność energii i pieniędzy.

Opisywane okna zostały opracowane przez Narodowe Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL), a badanie zostało sfinansowane przez amerykański Departament Energii. Zgodnie z ustaleniami rozwiązanie zostało przetestowane we wszystkich strefach klimatycznych Stanów Zjednoczonych. W każdej z nich odnotowano sukces, przy czym w chłodniejszych regionach oszczędności energii okazywały się większe.

Co naturalne, korzyści są też powiązane ze stosunkiem okiem do ścian – im jest wyższy, tym więcej można zaoszczędzić energii, a w konsekwencji także pieniędzy. O tym wszystkim można przeczytać w raporcie z badania, który został opublikowany na łamach Advanced Energy Materials.

W jego abstrakcie naukowcy zauważają, że "okna termochromowe na bazie metalohalogenkowych perowskitów to olbrzymia szansa na złagodzenie energochłonności budynków". Ma to znaczenie szczególnie teraz, gdy w architekturze obserwujemy trend związany z projektowaniem budynków z coraz bardziej przeszklonymi elewacjami.