Vetri fotovoltaici e cromogenici

La bioedilizia, volta al risparmio energetico oggi si sta diffondendo sempre di più e oramai quando si progetta le prime cose che si guardano sono il rispetto per l'ambiente e il risparmio energetico.

Il sistema di utilizzo dell'energia rinnovabile che si sta maggiormente diffondendo è quella del fotovoltaico, quindi l'utilizzo delle radiazioni solari per produrre energia.

La ricerca su questa fonte rinnovabile di energia, il sole, è riuscita a definire una serie di prodotti che sono in grado di catturare la luce del sole producendo energia pulita.


Un nuovo sistema è quello dei vetri fotovoltaici: questi sono dei normalissimi e comunissimi vetri che potremmo applicare a tutti i nostri infissi, e che presentano sulla loro superficie un film sottilissimo realizzato con una specie di vernice che riveste il vetro, che si presenta sottoforma di gel e viene cosparso sulla superficie del vetro.
Questo sistema inizialmente non veniva considerato idoneo per le civili abitazioni poiché dopo l'applicazione di questo gel il vetro perdeva la sua trasparenza assumendo una venatura opaca.

Successivamente però si è riusciti ad ovviare a questo problema raggiungendo la perfetta trasparenza del vetro, e ottenendo così un normale prodotto per l'edilizia che però ha la funzionalità di un pannello fotovoltaico applicato alle superfici verticali della nostra abitazione, con un costo molto ridotto.

Infatti il costo di questo tipo di vetro fotovoltaico è davvero irrisorio rispetto ad un comune pannello fotovoltaico, infatti la cifra si aggira intorno ai 2 euro per watt.

Perché questo vetro diventa fotovoltaico?

La vernice che viene applicata è costituita da questo gel nella cui composizione è presente il silicio amorfo, che noi sappiamo essere l'elemento posto alla base del processo fotovoltaico.

Questo silicio amorfo attraverso una serie di processi di lavorazione in laboratorio viene reso semiconduttore, in questo modo attraverso degli altri procedimenti potrà essere trasformato e lavorato così da poter essere poi applicato nelle intercapedini o superficialmente ai vetri dei nostri infissi di casa.

Applicazioni su vetri con doppia camera e su vetri singoli

Il principio di funzionamento del vetro fotovoltaico è lo stesso sia se utilizziamo il gel interposto nelle intercapedini, sia se applichiamo la vernice sulla superficie del vetro.

Ipotizziamo il caso del gel al silicio amorfo interposto nella vetrocamera dell'infisso, questo sottoposto all'irragiamento solare è in grado di trasformare l'energia solare in energia elettrica, la sua produzione è abbastanza consistente infatti riesce a produrre fino a 300 watt per metro quadrato.

La tecnologia del vetro fotovoltaico può essere applicata anche ad infissi già esistenti. Infatti l'infisso esistente dovrà essere smontato, poi l'intercapedine presente dovrà essere riempita di gel al silicio amorfo e poi dovrà essere dotato di due contatti elettrici.

Terminata questa operazione il vetro verrà nuovamente rimontato sulla finestra e connesso alla centralina.

Se invece abbiamo un vetro semplice, quindi senza intercapedine, il gel al silicio amorfo, viene sostituito con uno spray che presenta la stessa composizione. Questo spray verrà applicato sulla superficie del vetro in strati infinitamente sottili di materiale nebulizzato in grado di generare energia, rendendo in questo modo il vetro fotovoltaico, la sua produzione di energia è più bassa del gel fotovoltaico ma arriva a produrre anche 100 watt per metro quadrato.

Il vetro fotovoltaico per le sue caratteristiche di semplicità di utilizzo e perfetta integrabilità architettonica in una prospettiva futura, andrà praticamente a sostituire almeno nelle civili abitazioni i pannelli fotovoltaici laddove sono presenti e si andrà diffondendo laddove non ci sono proprio per i suoi modici costi.

Inoltre architettonicamente un vetro fotovoltaico è molto più gestibile di un pannello fotovoltaico e per questo motivo non è soggetto a limitazioni legate all'integrazione architettonica, pur svolgendo esattamente la stessa funzione.

Lo spray fotovoltaico non è ancora in commercio ma probabilmente nel 2016 sarà disponibile sul mercato.

Questa pellicola solare spray potrà essere spruzzata su qualsiasi tipo di supporto senza alterarne le proprietà. Inoltre questo spray studiato per i vetri potrà essere adoperato anche sulle pareti opache come una normale vernice fotovoltaica.
Ovviamente una superficie fovoltaica come potrebbe essere una parete ha un'efficienza minore rispetto all'equivalente in superficie di un pannello infatti il quantitativo di luce solare che lo spray riesce a trasformare in energia elettrica è pari al 20%.

Vetri cromogenici

I vetri cromogenici sono una particolare tipologia di vetri, dall'aspetto camaleontico, ovvero assumono un comportamento diverso a seconda del tipo di luce che li investe, della temperatura alla quale sono sottoposti o se sono soggetti ad una differenza di potenziale elettrico applicata dall'esterno.

Questi vetri cromogenici assumono differenti denominazioni a seconda del fattore che stiamo considerando e che ne influenza quindi il cambio di proprietà, si dicono fotocromici quando la loro trasparenza ed il controllo solare variano nel tempo in funzione della luce alla quale sono esposti e all'intensità di questa.
Infatti per i vetri fotocromici maggiore è la radiazione solare e più diventano scuri, al buio invece tornano chiari e trasparenti.

Si dicono termocromici se è la temperatura a modificare tali caratteristiche, maggiore è la temperatura, più il vetro si opacizza.
Se si decide di farne un utilizzato nel settore edile, è importante impostare che la temperatura alla quale si innesca il fenomeno sia nell'intervallo del benessere termico e visivo dell'uomo.

Invece si dicono elettrocromici se la causa è la variazione di una tensione elettrica.

I vetri elettrocromici rappresentano il classico esempio dei vetri a strati, la struttura è costituita da un elettrolita che è inglobato tra due elettrodi che a loro volta sono incorporati tra due conduttori trasparenti.
Tutta questa struttura poi è inserita tra due lastre di vetro.

Il procedimento che questa tipologia di vetro adotta è di natura chimica infatti quando viene applicata una tensione elettrica, si verifica una reazione elettrochimica che consiste in una migrazione di ioni da un elettrodo all'altro, nel momento in cui poi al sistema viene applicata una tensione, il vetro si colora, perdendo la sua trasparenza, che potrà essere ripristinata semplicemente invertendo la polarità.

Un'altra tipologia è invece quella dei vetri a cristalli liquidi nei quali i cristalli che ne costituiscono la struttura cambiano orientamento nel momento in cui tra gli elettrodi del sistema vi è una differenza di potenziale applicata.

Lo stesso vale per i sistemi con particelle sospese, la trasparenza di questi vetri copre tutto lo spettro della radiazione solare. Quando il dispositivo è acceso, la vetrata è trasparente perché i cristalli o le particelle sono allineate. Quando il dispositivo è spento, la vetrata appare traslucida.