Ekotechnologia
Inteligentne okna przyszłości przyciemniają się i stają się komórkami słonecznymi

Jesteśmy tak przyzwyczajeni do klasycznych okien, że trudno sobie nawet wyobrazić, że w przyszłości mogłyby je zastąpić inne rozwiązania… a jednak!

Widzieliśmy już sztuczne okna od należącego do Samsunga startupu SunnyFive, które są w stanie idealnie imitować klasyczne, np. w miejscach, gdzie ich instalacja nie jest możliwa, również w zakresie światła słonecznego. Produkują bowiem pełne spektrum naturalnego światła, z kątem padania zmieniającym się w ciągu dnia, a zdaniem ich twórców możemy też liczyć na syntezę skórną witaminy D podczas przebywania w pomieszczeniach (bez ryzyka poparzeń czy starzenia skóry), co ma duże znaczenie w regionach geograficznych, gdzie naturalnego światła jest mało i wystawienie się na odpowiednio długie jego działanie jest praktycznie niemożliwe.

Dziś możemy zaś podziwiać bardziej klasycznie wyglądające, ale jednocześnie równie zaawansowane technologicznie rozwiązanie, łączące w sobie szyby zmieniające kolor i panele słoneczne. Naukowcom US Department of Energy’s National Renewable Energy Laboratory (NREL) udało się wykorzystać obie technologie i stworzyć tzw. fotowoltaikę termochromiczną. W efekcie uzyskali okna, które nie tylko zmieniają kolor po podgrzaniu, czyli pozwalają odciąć się od zbytniego promieniowania słonecznego w letnie dni i oszczędzić na ogrzewaniu, ale i potrafią pozyskiwać energię z tego promieniowania.

Okna są wykonane z cienkiej warstwy perowskitu, który od pewnego czasu jest postrzegany jako przyszłość paneli słonecznych, umieszczonej pomiędzy dwoma panelami szkła, z wolnymi przestrzeniami wypełnionymi parą rozpuszczalników. Kiedy wilgotność jest niska, perowskit pozostaje przezroczysty, normalnie przepuszczając światło. Jednak w pewnych temperaturach para powoduje zmiany w ułożeniu kryształów perowskitu, co niesie ze sobą zmianę koloru, a więc i blokowanie pewnej ilości światła i schłodzenie pomieszczenia o kilka stopni. Kiedy okno staje się zaciemnione, rozpoczyna się również proces generowania energii. 

Kiedy szkło osiągnie temperaturę w zakresie 35-46°C, okna mogą zmienić kolor z transparentnego na żółty, pomarańczowy, czerwony i brązowy, a wszystko w zaledwie 7 sekund. To ogromny postęp względem prototypu, który potrafił zmienić kolor dopiero po osiągnięciu 65.5-79.4°C, a cały proces zajmował mu 3 minuty. Jeśli tak dalej pójdzie, to już niebawem będzie można zrealizować cel, jakim jest ograniczenie potrzeby korzystania z klimatyzacji, która pożera ogromne ilości energii w gorące dni i w cieplejszych klimatach, a nawet zapewnienie jej małego zastrzyku z zielonej energii pozyskanej przez okna. 

Źródło: GeekWeek.pl/NREL