Ilaria Rosella Pagliaro Il rivoluzionario materiale "cooling ceramic" per il raffreddamento radiativo passivo (PRC), promette efficienza energetica, resistenza e sostenibilità nel settore delle costruzioni
©City University of Hong Kong
Un nuovo materiale simile alla ceramica potrebbe rivoluzionare l’efficienza energetica nelle nostre case, raffrescandole senza utilizzare l’aria condizionata.
Il team di ricerca dell’Università della Città di Hong Kong (CityU) ha recentemente pubblicato sulla prestigiosa rivista “Science” un articolo intitolato “Hierarchically structured passive radiative cooling ceramic with high solar reflectivity”, annunciando un’importante scoperta nel campo dei materiali per il raffreddamento radiativo passivo (PRC).
Il materiale, denominato “cooling ceramic“, si distingue per le sue eccezionali proprietà, ideali per generare raffreddamento senza l’uso di energia o refrigeranti. La sua economicità, durabilità e versatilità lo rendono particolarmente adatto alla commercializzazione in vari settori, soprattutto nella costruzione di edifici.
Il “cooling ceramic” riduce il carico termico degli edifici e assicura prestazioni di raffreddamento stabili in diverse condizioni climatiche, aumentando l’efficienza energetica e contribuendo alla lotta contro il riscaldamento globale. Secondo il Professor Edwin Tso Chi-yan, il PRC è una delle tecnologie verdi più promettenti per ridurre la domanda crescente di raffreddamento degli spazi, la contaminazione ambientale e il riscaldamento globale.
©City University of Hong Kong
Come funziona
Il “cooling ceramic” ha delle caratteristiche davvero uniche. Per esempio, è capace di resistere a un fenomeno chiamato effetto Leidenfrost, che normalmente rende inefficace il raffreddamento con liquidi su superfici calde. È realizzato in modo particolare, con una struttura porosa che lo rende facile da produrre e accessibile. Una delle sue magie sta nel riflettere quasi tutta la luce del sole, mantenendo gli edifici freschi, come spiegato dagli stessi studiosi:
Imitando la bianchezza biologica del coleottero Cyphochilus e ottimizzando la struttura porosa sulla base della diffusione Mie, il cooling ceramic diffonde efficacemente quasi tutte le lunghezze d’onda della luce solare, ottenendo una riflettività solare quasi ideale del 99,6% (un’alta riflettività solare registrata) e un’elevata emissione termica nel medio infrarosso del 96,5%. Queste proprietà ottiche avanzate superano quelle degli attuali materiali all’avanguardia.
Oltre alle prestazioni ottiche eccezionali, il “cooling ceramic” mostra una notevole resistenza agli agenti atmosferici, stabilità chimica e forza meccanica, rendendolo ideale per applicazioni esterne a lungo termine Anche sotto il sole cocente, funziona benissimo, attirando e diffondendo rapidamente le gocce d’acqua per un raffreddamento più efficiente.
Il Professor Tso sottolinea che il “cooling ceramic” soddisfa i requisiti sia per un PRC ad alte prestazioni che per applicazioni nella vita reale. I loro esperimenti dimostrano che l’applicazione di questo materiale sui tetti delle case può ridurre il consumo di elettricità per il raffreddamento degli spazi di oltre il 20%, evidenziando il suo grande potenziale nel ridurre la dipendenza dalle strategie di raffreddamento attive e fornire una soluzione sostenibile per evitare il sovraccarico della rete elettrica, le emissioni di gas serra e le isole di calore urbane.
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Fonte: City University of Hong Kong
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