Ventanas de perovskita para reducir la carga energética en edificios

Los investigadores han desarrollado un método para utilizar ventanas termocrómicas para reducir las emisiones de carbono y mejorar la eficiencia energética en los edificios de oficinas.

Un diseño o disposición es la parte más importante de cualquier edificio. Los arreglos creados hace siglos para mantener el flujo de aire y permitir una fuente de luz natural siguen siendo una inspiración para los diseñadores e ingenieros de hoy. Pero la energía siempre ha sido un problema. Las emisiones del uso continuo de cargas de calefacción y cargas de refrigeración en edificios de gran altura deben controlarse.

Según una investigación dirigida por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) del Departamento de Energía de EE. UU., las ventanas termocrómicas en edificios de oficinas mejoran la eficiencia energética en todos los climas de los Estados Unidos al modular la temperatura interior, lo que genera ahorros masivos. Las ventanas termocrómicas se basan en el uso de materiales de perovskita para absorber la energía del sol, que pasa de un estado transparente a uno visiblemente absorbente o reflectante.

Los investigadores desarrollaron un modelo en el que construyeron una estructura de 12 pisos con una proporción de ventana a pared del 95 %. Simularon el uso de energía en edificios a intervalos de 15 minutos durante un año en ocho zonas climáticas de todo el país, que cubren Hawái, Arizona, California, Colorado, Nueva York, Wisconsin, Minnesota y Alaska. Tú determinaste:

• Las ventanas de doble acristalamiento termocrómico mejoraron la eficiencia energética del edificio frente a las ventanas de doble acristalamiento en cada zona.
• En las regiones más frías, los ahorros de energía fueron mayores.
• Las ventanas termocrómicas de doble acristalamiento superaron incluso a las ventanas de triple acristalamiento en los climas más cálidos.

Con base en los resultados, encontraron que en climas más fríos, las ventanas de triple acristalamiento proporcionaban más ahorros de energía que las ventanas termocrómicas de doble panel, pero agregar un laminado termocrómico para crear una ventana de triple acristalamiento resultó en el mayor ahorro de energía anual en comparación con el más alto. -Ventanas de doble acristalamiento de eficiencia. Combinaron el modelado con el trabajo experimental y demostraron una película de perovskita intercalada entre dos capas de vidrio. Se ha comprobado que el circuito termocrómico dura 200 ciclos. Esta tecnología reduce las cargas de calefacción en climas cálidos y las cargas de refrigeración en regiones más frías.

Referencia: Bryan A. Rosales et al, Ventanas de perovksite de haluro termocrómico con temperaturas de transición ideales, Materiales energéticos avanzados (2023). DOI: 10.1002/aenm.202203331