"A través de las ventanas, es por donde se produce el principal intercambio de calor entre el exterior y el interior de un espacio cerrado. Las ventanas además nos permiten ver, nos aportan luz. Si podemos controlar el calor y la luz solar que atraviesa nuestras ventanas, podríamos ahorrar energía en los edificios”, explica Anna Llórdes, de la Fundación Vasca para la Ciencia, Ikerbasque.
De esta necesidad por controlar el coste energético surge el estudio que los investigadores de la Escuela Cockrell de Ingeniería de la Universidad de Texas (Estados Unidos) han desarrollado en colaboración con el Ikerbasque y que se publicará en el próximo número de 'Nature Materials'. Un nuevo material "inteligente y flexible" permite controlar la luz y el calor que entra por las ventanas con tan sólo accionar un interruptor, consiguiendo un importante ahorre energético y económico.
"La idea surgió hace unos 6 años, mientras estaba realizando el post-doctorado en Berkeley", indica Llordés. "En aquel entonces, las ventanas inteligentes en el mercado no podían controlar la luz y el calor solar por separado. Es decir, cuando bloqueaban el calor, también bloqueaban la luz, simultáneamente. Nos encontrábamos con la necesidad de desarrollar nuevos materiales electrocrómicos que tuvieran la funcionalidad de controlar independientemente la radiación visible (la luz que nos permite ver) y la radiación infrarroja (el calor que nos aporta el Sol)".
Ya en 2013 se publicó un primer artículo con los este tipo de materiales electrocrómicos para aplicación en ventanas inteligentes. A diferencia de los métodos convencionales, basados en el procesado a alta temperatura o en ultra alto vacío, Anna Llordés y sus colaboradores han desarrollado un método a temperatura ambiente y presión atmosférica, que permite depositar el material electrocrómico en sustratos flexibles, reduciendo el coste de producción y simplificando el proceso.
Explicado de modo sencillo, se aplica un pequeño voltaje (de unos 3 voltios) para generar un respuesta óptica deseada y obtener una respuesta dinámica del material, que tiene varios estados de control solar:
"Por ejemplo, la opción -2- sería muy útil para días de verano nublados, donde quieres que entre luz pero mantener fuera el calor", aclara esta científica española que ya ha conseguido un premio R&D100 Award (los Oscar de la ciencia) por la estos hallazgos.
El gran impacto se produce a nivel ecológico. "Por ejemplo, en Estados Unidos, los edificios consumen el 40% de la energía global. Las ventanas inteligentes ayudarían a reducir el coste energético, minimizando el uso de las luces eléctricas, calefacción y aire acondicionado. Esto reduciría la dependencia de los combustibles fósiles necesarios para producir la energía consumida y reducir las emisiones de CO2. Además, estas ventanas se podrían acoplar a celdas solares, las cuales aportarían la electricidad necesaria para su funcionamiento”.
Un impacto que se traduce también en el bolsillo de los hogares porque reducimos el gasto en la factura de la electricidad. “El material que hemos desarrollado permitiría controlar la cantidad de luz solar y calor solar que entra en el edificio, de manera selectiva y dinámica. Esto permitirá ahorrar en el uso del aire acondicionado en verano y de calefacción en invierno”, en palabras de la investigadora del CIC Energigune de Vitoria (en la imagen).
¿Y cuándo llegará a nuestras casas? Según Anna Llordés aún tendremos que esperar: "El camino es largo y complejo. Pasar de escala laboratorio a prototipos y escalado industrial requiere de tiempo y de dinero. Gracias a la financiación del gobierno de Estados Unidos y de capital emprendedor, esperamos que en unos 4-5 años sea una opción al abasto de los consumidores".