Una nuova arma contro il cambiamento climatico: gli scienziati hanno sviluppato un "vetro refrigerante" che scaraventa il calore degli edifici nello spazio.

I ricercatori dell’Università del Maryland hanno sviluppato un rivoluzionario “vetro rinfrescante”, che offre un mezzo ecologico per ridurre il calore interno e le emissioni di carbonio. Ciò segna un significativo passo avanti nella tecnologia della bioedilizia.

Il team dell'Università del Maryland ha concettualizzato un ingegnoso "vetro rinfrescante" in grado di ridurre la temperatura interna senza elettricità. Questo materiale rivoluzionario funziona estraendo il freddo dallo spazio.

La tecnologia all'avanguardia prevede un rivestimento in vetro microporoso, come dettagliato in un articolo sulla rivista Science. Questo rivestimento può abbassare la temperatura del materiale sottostante di 3,5 gradi Celsius a mezzogiorno. Inoltre, potrebbe potenzialmente ridurre del 10% le emissioni annuali di carbonio di un condominio di media altezza, ha affermato il gruppo di ricerca guidato dal distinto professore universitario Liangbing Hu, Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali.

Il rivestimento ha un doppio meccanismo di funzionamento. Innanzitutto riflette quasi il 99% della radiazione solare, impedendo il riscaldamento degli edifici. Più in particolare, scarica calore sotto forma di radiazione infrarossa a onda lunga nell’universo ghiacciato, dove la temperatura è normalmente intorno a -270 gradi Celsius. Questo è appena sopra lo zero assoluto.

Attraverso un processo noto come “raffreddamento radiativo”, lo spazio funge da dissipatore di calore per gli edifici. Gli edifici possono sfruttare l’innovativo design del vetro di raffreddamento – la finestra di trasparenza atmosferica, una caratteristica dello spettro elettromagnetico che attraversa l’atmosfera senza aumentarne la temperatura – per dissipare grandi quantità di calore nell’infinito cielo freddo. Questo è lo stesso processo che consente alla Terra di raffreddarsi, soprattutto nelle notti serene, sebbene le emissioni del vetro UMD di nuova concezione siano molto più forti.

"Si tratta di una tecnologia rivoluzionaria che semplifica notevolmente il modo in cui possiamo raffreddare e rendere i nostri edifici più efficienti dal punto di vista energetico", ha affermato l'assistente ricercatore Xinpeng Zhao, l'autore principale dello studio. “Ciò potrebbe modificare il modo in cui esistiamo e aiutarci a prenderci più cura della nostra casa e del nostro pianeta”.

A differenza dei precedenti rivestimenti di raffreddamento, il vetro UMD di nuova concezione è stabile dal punto di vista ambientale: resistente all'acqua, alle radiazioni ultraviolette, allo sporco e persino alle fiamme, sopportando temperature fino a 1.000 gradi Celsius. Il vetro può rivestire varie superfici, come piastrelle, mattoni e metallo, rendendo la tecnologia scalabile e adattabile per un uso estensivo.

Secondo Zhao, il gruppo ha utilizzato particelle di vetro finemente macinate come legante per bypassare i polimeri e rafforzarne la resistenza all’esterno. Inoltre, hanno selezionato la dimensione delle particelle per ottimizzare l’emissione di calore infrarosso riflettendo contemporaneamente la luce solare.

Lo sviluppo del vetro di raffreddamento è conforme agli sforzi mondiali volti a ridurre il consumo di energia e combattere il cambiamento climatico, ha osservato Hu. Ha sottolineato che il 4 luglio di quest’anno potrebbe essere stato il giorno più caldo a livello globale negli ultimi 125.000 anni.

“Questo ‘vetro rinfrescante’ è più di un semplice materiale innovativo: è un aspetto cruciale della soluzione al cambiamento climatico”, ha aggiunto. “Riducendo l’uso dell’aria condizionata, stiamo facendo grandi passi avanti verso il consumo di meno energia e la riduzione delle nostre emissioni di carbonio. Sottolinea come la nuova tecnologia possa aiutarci a costruire un mondo più fresco e sostenibile”.

Oltre a Hu e Zhao, la professoressa Jelena Srebric del dipartimento di ingegneria meccanica e la professoressa Zongfu Yu del dipartimento di ingegneria elettrica e informatica dell'Università del Wisconsin-Madison sono coautori dello studio. Hanno contribuito con la loro esperienza rispettivamente alla realizzazione di risparmi di CO2 e alla progettazione della struttura.

Il team si sta attualmente concentrando su ulteriori test e applicazioni pratiche del vetro di raffreddamento. Sono fiduciosi riguardo alle sue prospettive di commercializzazione e hanno lanciato una startup, CeraCool, per migliorarla e commercializzarla.