Lá vamos nós de novo: alguns dias de Primavera e já podemos sentir que será mais um Verão muito quente, com as nossas casas a transformarem-se em fornos. Para combater o calor, sabemos, recorreremos aos aparelhos de ar condicionado, monstrinhos que consomem muita energia e contribuem para as emissões de CO2. Mas e se houvesse uma maneira de manter os ambientes frescos sem impactar o meio ambiente?
É o desafio que todos os anos vamos postar possíveis soluções. E foi o que também coletou uma equipe da Universidade de Notre Dame, nos Estados Unidos. A solução deles é tão simples quanto engenhosa: um vidro “inteligente” que bloqueia o calor e deixa passar a luz. Vamos ver juntos como funciona essa invenção.
O inimigo invisível: comprimentos de onda de calor
O grupo de pesquisa liderado pelo professor Tengfei Luo publicou um estudo na revista Cell Reports Physical Science (eu linko aqui) por título "Filtro espectral de grande angular para janelas de economia de energia projetadas por aprendizado ativo aprimorado por recozimento quântico“. Como o título sugere, o artigo descreve o desenvolvimento de um tipo de revestimento que visa reduzir o consumo de energia das edificações e diminuir o uso de ar condicionado.
O revestimento inovador é capaz de bloquear a luz infravermelha e ultravioleta, ao mesmo tempo que permite a passagem da luz visível, independentemente da posição do sol.
É importante saber que o infravermelho e o ultravioleta são os comprimentos de onda responsáveis pelo calor indesejado no interior das residências.
Um polímero de silício para maior eficiência
As coberturas de janelas convencionais são projetadas principalmente para ter desempenho ideal quando a radiação solar passa através deles em um ângulo de 90 graus. Infelizmente, a incidência de luz natural muda constantemente de acordo com os horários e as estações. Isto significa, simplesmente, que estas soluções têm as suas limitações.
Para superar este problema, o professor Tengfei Luo e seus colegas criaram uma cobertura de janela composto por camadas ultrafinas de sílica, alumina e óxido de titânio sobre uma base de vidro. Como se isso não bastasse, eles adicionaram um polímero de silício com micrômetros de espessura à mistura para melhor retornar a radiação térmica para o vácuo, ou seja, para fora do edifício.
A computação quântica ao serviço da poupança de energia
Aproveitando a computação quântica, os pesquisadores conseguiram determinar a configuração ideal para maximizar a penetração da luz e, ao mesmo tempo, atenuar a exposição a comprimentos de onda geradores de calor.
Graças a simulações, a equipe descobriu que o seu revestimento transparente poderia reduzir as temperaturas internas em 5,4 a 7,2°C, independentemente do ângulo de penetração da luz solar.
Curiosamente, além de poder revolucionar o setor da construção, esta nova tecnologia poderá ser estendida ao mundo automóvel. Concretamente, o revestimento poderia ser integrado nas janelas dos automóveis.
Um ponto de viragem para um futuro mais sustentável, com menos aparelhos de ar condicionado. Ou sem.
A invenção da Universidade de Notre Dame representa um avanço significativo na luta contra o aquecimento global e as emissões de CO2. Graças a este vidro “mágico”, em breve poderemos limitar ou mesmo evitar o uso de aparelhos de ar condicionado que consomem muita energia e contas elevadas, sem abrir mão do conforto das nossas casas.
Mas os benefícios não param por aí. Esta tecnologia poderá também encontrar aplicação noutros setores, como o setor automóvel, ajudando a reduzir o consumo de combustível e as emissões nocivas.
É claro que o caminho para a difusão em larga escala destas janelas inteligentes ainda é longo. Mais pesquisas e investimentos serão necessários para tornar o produto acessível a todos. Entretanto, há confirmação de que por vezes as soluções mais engenhosas estão escondidas em detalhes invisíveis, como os comprimentos de onda da luz.
