انرژی ساختمان‌ را با پنجره‌های هوشمند تولید و ذخیره کنید

به گزارش مهر، اگرچه پنجره‌ها دیدن و لذت از محیط بیرون را برای ساکنین ساختمان فراهم می‌آورند، اما گرمای درونی را در زمستان هدر داده و وسیله برای ورود پرتوهای ناخواسته خورشیدی به داخل و ایجاد گرما در تابستان هستند. این امر موجب شد تا پژوهشگران به فکر ساخت پنجره‌هایی بیفتند که بتوان آنها را با شرایط آب و هوایی بیرون از ساختمان سازگار کرد.

یانگ فنگ گائو از آکادمی علوم چین گفت: پنجره‌های هوشمند امروزی به تنظیم نور و گرمای خورشید محدود هستند و هدر رفت انرژی همچنان پا بر جاست. ابتکار اصلی این کار، مفهومی از پنجره هوشمند را برای تولید ذخیره سازی انرژی به طور همزمان مطرح کنند. مهندسان مدتهاست در تلاش برای تلفیق سلول‌های خورشیدی تولید کننده انرژی در پنجره‌ها هستند البته بدون آنکه شفافیت پنجره‌ها از بین برود.

اکنون دانشمندان چینی ماده‌ای را به نام اکسید وانادیوم ( VO2 ) کشف کرده‌اند که می‌توان از آن به عنوان پوشش شفاف برای تنظیم پرتوهای فروسرخ خورشید استفاده کرد. اکسید وانادیوم ویژگی‌های خود را بسته به دما تغییر می‌دهد. پایین تر از یک سطح دمای خاص امکان عبور نور فروسرخ را می‌دهد، اما در دمای دیگری خاصیت انعکاسی پیدا می‌کند. در پنجره‌ای که اکسید وانادیوم در آن به کار گرفته شده است می‌توان میزان انرژی خورشیدی وارده را به ساختمان تنظیم کرد و همچنین نور پراکنده شده خورشید را به سلول‌های خورشیدی که محققان در پانل‌های شیشه‌ای تعبیه کرده‌اند انتقال می‌دهد که می‌تواند برای تولید انرژی آن را به کار گرفت مثلا انرژی مورد نیاز برای روشن شدن یک لامپ را تامین کرد. این پنجره‌های هوشمند، تولید و ذخیره سازی انرژی را به طور همزمان انجام می‌دهد و قابلیت تنظیم هوشمند و استفاده از پرتوی خورشیدی را در بهینه ترین حالت فراهم می‌آورند. نتایج این تحقیقات درنشریه نیچر منتشر شده است.