|
Ventanas ya no servirán tan solo para dejar pasar
la luz
.jpg)
Antes de que
finalice el año, los empleados de Ubiquitous Energy, una empresa en
Redwood City, California, se reunirán en una sala de conferencias
revestida de ventanas para mirar hacia el futuro.
Esto se debe a que sus nuevos paneles de cristal ofrecerán más que
una impresionante vista de las áridas montañas y los cielos azules
del paisaje del Norte de California. También servirán como paneles
solares capaces de suministrar energía a lámparas, ordenadores
portátiles y equipos de aire acondicionado en la empresa.
Tras varios años de desarrollo, el vidrio generador de energía de
Ubiquitous es una genial proeza tecnológica. Su poder reside en las
capas de polímeros orgánicos entre las láminas de vidrio. Algunas de
ellas dejan pasar toda la luz, mientras que otras absorben fotones
de luz infrarroja y ultravioleta no visible. Cuando la luz entra por
la ventana, el flujo de electrones entre las capas de polímeros crea
una corriente eléctrica que luego se recoge con hilos microscópicos
en el vidrio.
"Es como si una pantalla de ordenador transparente funcionara a la
inversa", dice Veeral Hardev, director de desarrollo de negocio en
Ubiquitous Energy. Es decir, en lugar de que la electricidad sea
trasladada a diferentes puntos de una pantalla para iluminarlos, la
luz genera electricidad que se traslada a diferentes puntos de la
ventana.
Ahora mismo, a partir de una cantidad dada de energía solar, estas
ventanas producen alrededor de un tercio de la electricidad que
producen las típicas células solares utilizadas en los paneles
solares de techo, y son aproximadamente la mitad de transparentes
que el vidrio ordinario.
"Pero tales especificaciones son ya suficientes para convertir las
ventanas en un producto viable", asegura Hardev, y añade que es
probable que la empresa mejore la transparencia considerablemente.
|
|
En
cuanto a la menor producción de electricidad, destaca que
las ventanas pueden cubrir una superficie mucho mayor que un
tejado, por lo que el enorme número de ventanas rebasará la
producción eléctrica de un tejado lleno de paneles solares
con mayor eficiencia. "Se podrían mantener ambos", dice
Hardev. "Pero se obtendrá más de las ventanas".
Añade que el mayor desafío es ampliar las ventanas de menos
de 19 centímetros cuadrados actualmente a unos 4,6 metros
cuadrados.
Más claro que el cristal
Ahora
que las metrópolis mundiales redescubren su pasión por los
rascacielos, las resplandecientes torres han evolucionado
hacia elementos habituales de cualquier paisaje urbano. Pero
el vidrio que las reviste apenas ha evolucionado.
El control de temperatura es un gran desafío. El 18% del
dinero gastado en EE. UU. en energía va dirigido a dar
calefacción y refrigerar edificios. En resumidas cuentas,
más de la mitad de ese dinero se va por la ventana
–literalmente, por el aire de la calefacción que se escapa
por la ventana en los días fríos o por el aire caliente que
penetra por las ventanas en los edificios equipados con aire
acondicionado en verano, según el Laboratorio Nacional
Lawrence Berkeley.
Para mejorar el aislamiento y la reflexión del calor sin
comprometer la visibilidad, la empresa Mackinac Technology
con sede en Michigan está desarrollando una lámina fina de
plástico multicapa revestido que se coloca sobre el vidrio
convencional de las ventanas. Las capas de plástico atrapan
el aire entre ellas para potenciar el aislamiento, mientras
que el revestimiento refleja los rayos infrarrojos –que son
los que transportan la mayor parte de la energía térmica–
pero permite que pase la luz visible.
Su CEO John Slagter sostiene que la ventana de Mackinac es
incluso más transparente que el vidrio. Asegura que el
secreto está en su revestimiento invisible que permite a la
superficie de plástico reflejar menos luz que el vidrio.
Eso, a su vez, aumenta la cantidad de luz que pasa por la
ventana y mejora la claridad.
Sujeta en un marco que se fija a una ventana existente, la
lámina puede cuadruplicar las capacidades aislantes de
paneles de vidrio sencillos y dobles, pero es lo
suficientemente ligera como para no aumentar
considerablemente el peso de la ventana.
El material ha sido probado con éxito en ventanas en la
Universidad Calvin de Grand Rapids, Michigan, comenta
Slagter, y se implementará en proyectos piloto de mayor
magnitud antes de que esté disponible al gran público en
2022, gracias en parte a la financiación de organismos del
Gobierno de EE. UU.
|
|
Una cuestión de luz y oscuridad
Hay momentos en los que
mucha claridad supone un problema más que una solución –concretamente, cuando
las ventanas con orientación sur de un edificio contribuyen al deslumbramiento
generado por el sol.
"El brillo del sol puede ayudar a calentar una habitación, pero a la gente no le
gusta trabajar con luz solar directa y en ocasiones no pueden ni ver sus
pantallas de ordenador", afirma Michael McGehee, un investigador en Ciencia de
Materiales en la Universidad de Colorado en Boulder. "Suelen acabar bajando las
persianas y dejándolas así, desaprovechando las vistas y todos los beneficios de
la luz solar".
Para conservar la luz solar a la vez que se elimina el deslumbramiento, el grupo
de McGehee ha estado trabajando para mejorar las ventanas "electrocrómicas".
Su objetivo es una ventana
que pueda oscurecerse con tan solo accionar un interruptor para bloquear lo peor
del deslumbramiento, mientras que deja pasar la cantidad adecuada de luz solar
para mayor comodidad.
Para conseguir eso, las ventanas de McGehee incorporan una capa que combina
óxido de indio y estaño con platino, y una segunda capa de óxido de níquel con
una solución de litio entre ellas.
Cuando se aplica un pequeño voltaje a través de las dos capas, estas actúan como
electrodos, produciendo un campo eléctrico que hace que los iones de litio se
desplacen por la solución y se adhieran a la capa de óxido de níquel.
Aunque el litio es transparente en solución, cuando recubre el óxido de níquel
se vuelve semiopaco. "Solo se necesita una capa de 10 nanómetros de litio en el
electrodo para bloquear la mayor parte de la luz", asegura McGehee.
El resultado es una ventana
que actúa como unas "gafas de sol para el edificio", según sus palabras. Aún
más, variando dicho voltaje se puede ajustar un nivel concreto de
oscurecimiento.
Si estos proyectos consiguen alcanzar el éxito comercial, las ventanas podrían
ser una parte importante de ciudades inteligentes que sean prácticas y
ecológicas en una o dos décadas. Eso significaría un paso hacia la reducción a
cero de la huella de carbono de la humanidad.
|
