La nuova tecnologia di verniciatura offre un isolamento migliorato

Facendo un passo significativo verso l’efficienza energetica e la sostenibilità, i ricercatori dell’Università di Stanford hanno svelato un progresso rivoluzionario nel campo dell’isolamento degli edifici.

La loro formulazione innovativa della vernice, disponibile in un ampio spettro di colori, ha il potenziale per rivoluzionare il modo in cui gli edifici e i vari spazi gestiscono il controllo della temperatura. Riducendo la domanda di riscaldamento e condizionamento dell’aria, queste vernici non solo promettono sostanziali risparmi sui costi ma anche una notevole diminuzione delle emissioni di carbonio.

Il riscaldamento e il raffreddamento degli ambienti contribuiscono attualmente a una parte sostanziale del consumo energetico globale e delle emissioni di gas serra. Le nuove vernici di Stanford hanno dimostrato il potenziale per mitigare sostanzialmente questi problemi.

La ricerca, pubblicata di recente negli Atti della National Academy of Sciences, rivela che le nuove vernici possono ridurre il consumo di energia per il riscaldamento fino al 36% in condizioni fredde e ridurre il fabbisogno di energia per il raffreddamento di quasi il 21% in condizioni calde. Ciò si traduce in una diminuzione del 7,4% del consumo energetico di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria (HVAC) per un tipico condominio di media altezza in diverse zone climatiche degli Stati Uniti in un anno.

Il professor Yi Cui, una figura di spicco nel campo della scienza e ingegneria dei materiali, della scienza e ingegneria energetica e della scienza dei fotoni presso lo SLAC National Accelerator Laboratory, sottolinea l’urgente necessità di riduzione energetica sia nel riscaldamento che nel condizionamento dell’aria. Poiché le temperature globali continuano ad aumentare, l’uso dell’aria condizionata è in aumento, in particolare nelle economie in via di sviluppo. Cui, autore senior dello studio, sottolinea l’urgenza di ridurre l’energia globale e le emissioni per allinearsi agli obiettivi di emissioni zero.

Per affrontare questa sfida, il gruppo di ricerca ha cercato modi innovativi per migliorare l’isolamento e ridurre al minimo lo scambio di calore tra gli ambienti interni e l’ambiente esterno. L’attenzione su nuovi materiali per un isolamento superiore è un aspetto fondamentale per promuovere l’efficienza energetica nell’ambiente edificato.

Al centro di questa svolta c’è un nuovo approccio alla composizione della pittura. A differenza delle vernici convenzionali basso emissive, che spesso hanno una praticità limitata a causa del loro aspetto metallico argento o grigio, le vernici di nuova invenzione possiedono una struttura a due strati.

Lo strato inferiore, costituito da scaglie di alluminio riflettenti gli infrarossi, è combinato con uno strato superiore ultrasottile e trasparente agli infrarossi contenente nanoparticelle inorganiche. Questo design offre non solo un isolamento efficiente ma anche un'ampia gamma di colori per adattarsi a vari aspetti estetici.

Per le applicazioni esterne, la vernice riflette una parte sostanziale della luce infrarossa, che contribuisce in modo significativo al riscaldamento naturale. Consentendo alla maggior parte di questa luce di passare attraverso lo strato colorato, la vernice impedisce l'assorbimento del calore da parte dei materiali da costruzione. In condizioni più fredde, la vernice applicata alle pareti interne aiuta a trattenere il calore riflettendo le onde infrarosse.

Il potenziale di queste vernici va oltre gli edifici tradizionali. I camion e i vagoni ferroviari coinvolti nel trasporto refrigerato, spesso gravati da elevati costi di raffreddamento, potrebbero trarre vantaggio da questa tecnologia. La composizione a doppio strato consente l'applicazione su diverse superfici, indipendentemente dalla forma e dal materiale, offrendo così un migliore isolamento termico in vari scenari.

Inoltre, la praticità e la durata non sono state trascurate. Le proprietà idrorepellenti delle vernici garantiscono stabilità anche in condizioni umide e la loro resilienza è stata confermata attraverso l'esposizione a temperature estreme e ambienti acidi.

Le formulazioni avanzate delle vernici rappresentano il culmine di sforzi interdisciplinari che coinvolgono stimati ricercatori come il professor Zhenan Bao, Shanhui Fan e altri provenienti dall'illustre comunità accademica di Stanford. Mentre il team lavora per mettere a punto le vernici per applicazioni pratiche, i loro sforzi potrebbero potenzialmente annunciare una nuova era nell’edilizia e nei trasporti efficienti dal punto di vista energetico, con implicazioni positive sia per l’ambiente che per l’economia.