O resfriamento é responsável por cerca de 15% do consumo global de energia e só vai ficar mais quente, especialmente em climas mais tropicais.
A luz ultravioleta e infravermelha do sol são as partes do espectro solar que passam pelo vidro da janela para aquecer uma sala fechada.
Se o revestimento da janela bloqueasse essa luz e se esse revestimento irradiasse “calor da superfície da janela em um comprimento de onda que passa pela atmosfera para o espaço sideral”, o uso de energia do resfriamento poderia ser reduzido, de acordo com a American Chemical Society.
Isso, além de não impedir a visibilidade através de uma janela, é uma grande questão. Mas pesquisadores da Universidade de Notre Dame, em Indiana, e da Universidade Kyung Hee, em Seul, resolveram o problema de qualquer maneira.
De acordo com seu novo artigo, “High-Performance Transparent Radiative Cooler Designed by Quantum Computing” na ACS Energy Letters, uma revista científica publicada pela American Chemical Society, seu projeto de um revestimento de janela transparente, ou “resfriador radiativo transparente” (TRC) , foi um sucesso.
Veja o que eles fizeram e como foi: “A equipe construiu modelos de computador de TRCs que consistem em camadas finas alternadas de materiais comuns como dióxido de silício, nitreto de silício, óxido de alumínio ou dióxido de titânio em uma base de vidro, coberto com um filme de polidimetilsiloxano. Eles otimizaram o tipo, a ordem e a combinação de camadas usando uma abordagem iterativa guiada por aprendizado de máquina e computação quântica, que armazena dados usando partículas subatômicas. Esse método de computação realiza a otimização mais rápido e melhor do que os computadores convencionais, pois pode testar com eficiência todas as combinações possíveis em uma fração de segundo. Isso produziu um design de revestimento que, quando fabricado, superou o desempenho dos TRCs projetados convencionalmente, além de um dos melhores vidros de redução de calor comerciais do mercado”.
Os pesquisadores escreveram que a economia média anual de energia nas cidades americanas pesquisadas – veja os gráficos de barras acima – é de 50 MJ/m2 se o TRC for usado em janelas. Em cidades com clima quente e seco, como Phoenix, o TRC pode economizar cerca de 86,3 MJ/m2 por ano, ou 31,1% do consumo de energia de resfriamento quando janelas convencionais são usadas.
Eles também fizeram os mesmos cálculos para as principais cidades selecionadas do mundo. Enquanto edifícios em todas as cidades poderiam se beneficiar, aqueles em regiões tropicais teriam um maior impacto de resfriamento.
Os pesquisadores dizem que o revestimento transparente pode ser usado não apenas em janelas de construção, mas também em janelas de carros.
Não há indicação de escala comercial no estudo, mas os pesquisadores escrevem que o filme “pode ser potencialmente ampliado para aplicações práticas porque sua fabricação pode ser alcançada usando técnicas de deposição de última geração”. Em outras palavras, esse é o processo de criar e depositar revestimentos de película fina em um material de substrato. É uma etapa importante de fabricação.
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