Ingenieros de la Universidad de Princenton han desarrollado unas ventanas inteligentes autosuficientes que, equipadas con acristalamiento controlable, pueden aumentar los sistemas de iluminación, refrigeración y calefacción variando su tinte, ahorrando hasta un 40 por ciento en los costes de energía promedio de un edificio.
Hasta ahora las ventanas inteligentes desarrolladas requerían energía para funcionar, por lo que eran relativamente complicadas de instalar en edificios existentes. Sin embargo, un grupo de investigadores de la Universidad de Princeton, liderados por el profesor Yueh-Lin Loo, cuyo trabajo ha sido publicado recientemente en la revista Nature Energy, han desarrollado un tipo diferente de ventana inteligente mediante la aplicación de una nueva tecnología de células solares.
Se trata de una versión autosuficiente energeticamente que promete ser de bajo coste y fácil de aplicar en las ventanas ya existentes. El sistema está formado por unas células solares que absorben selectivamente la radiación ultravioleta cercana (near-UV) permitiendo que se autoalimenten completamente, informa Sharon Adarlo, del Centro Andlinger para la Energía y el Medio Ambiente en la web de Princeton.
“La luz del sol es una mezcla de radiación electromagnética formada por rayos UV cercanos, luz visible y energía infrarroja o calor“, ha dicho Yueh-Lin (Lynn) Loo, director del Centro Andlinger para la Energía y el Medio Ambiente. “Queríamos que la ventana inteligente controlara dinámicamente la cantidad de luz natural y calor que puede entrar, reduciendo el coste de energía y haciendo que el espacio sea más confortable“, ha añadido.
Además, ha asegurado que esta tecnología puede alimentar también los sensores de Internet de las cosas y otros productos de consumo de baja potencia. “No genera suficiente energía para un coche, pero puede proporcionar energía auxiliar para dispositivos más pequeños, por ejemplo, un ventilador para enfriar el coche mientras está aparcado bajo el sol“, dijo Loo.
Ventanas inteligentes autosuficientes
De acuerdo a la información publicada en la web de Princeton, hasta ahora las células solares típicas hechas de silicio eran negras porque absorbían toda la luz visible y un poco de calor infrarrojo pero con la nueva tecnología que ha desarrollado el equipo de Princeton que usar solo luz ultravioleta cercana las células pueden ser transparentes, lo que permite que ocupen toda la superficie de la ventana sin cambiar su estética, ha explicado el profesor Loo.
Para construir la célula solar, utilizaron moléculas orgánicas semiconductoras: se depositan en finas películas sobre el cristal -con los mismos métodos de producción usados por los fabricantes orgánicos de diodos emisores de luz- y cuando la célula solar está operativa, la luz solar excita los semiconductores para producir electricidad, han explicado los propios investigadores en la revista Nature Energy.
Al mismo tiempo, construyeron una ventana inteligente de polímeros electrocrómicos, que controlan el tinte y solo pueden funcionan con la energía producida por la célula solar: cuando la luz solar ultravioleta cercana genera una carga eléctrica en la célula solar activa una reacción en la ventana que cambia de azul claro a azul oscuro. Cuando se oscurece, la ventana puede bloquear más del 80 por ciento de la luz, escribe Sharon Adarlo.
Una versión flexible inalámbrica
Nicholas Davy, estudiante de doctorado en el departamento de ingeniería química y biológica y autor principal del documento ha dicho que el objetivo de su equipo es crear una versión flexible del sistema de ventanas inteligentes con energía solar que se pueda aplicar a las ventanas existentes mediante laminación.
“Alguien en su casa o apartamento podría instalar estas láminas inalámbricas -que podrían ser adhesivas por detrás- e instalarlas en sus ventanas”, ha señalado Davy. “Así, se podría controlar la luz del sol que pasa al interior del hogar mediante una aplicación en su teléfono móvil, mejorando inmediatamente la eficacia energética, la comodidad y la aislamiento“, ha añadido.
