Kiinassa kehitetty teknologia korvaa ikkunalasin erityisellä pinnoitteella varustetulla läpinäkyvällä lasilla, joka ohjaa valon reunoille sähköenergian tuottamiseksi säilyttäen samalla 64 %:n näkyvyyden.
Sisällysluettelo
Nankingin yliopisto Kiinassa on kehittänyt edistyksellisen teknologian, joka voi muuttaa lasiset julkisivut ympäristöystävällisiksi sähköenergian lähteiksi. Se on läpinäkyvä, väritön, yksisuuntainen aurinkokeskitin (CUSC). Tämä erityinen pinnoite levitetään tavalliselle lasille ja se vangitsee auringonvalon muuttamatta rakennuksen ulkonäköä.
Kolesterolisista nestekiteistä (LC) koostuvien kerrosten ansiosta osa valosta ”liukuu” lasin reunaa pitkin sen kehykseen upotettuihin aurinkokennoihin. Lasi säilyttää 64,2 %:n näkyvän läpinäkyvyyden ja 91,3:n värintoistoindeksin, mikä tarkoittaa, että lasin läpi näkyvät värit eivät vääristy käytännössä lainkaan.
Teknologia on saavuttanut hyvät käyttömukavuusarvot, mutta sen energiatehokkuutta on parannettava.
Potentiaali, ongelmat ja sääntelykonteksti
Kiinan globaali energiastrategia kiihtyy aloitteiden ja hankkeiden ansiosta, jotka johtivat 36 GW:n aurinkopaneelien asentamiseen kattoihin pelkästään vuoden 2025 ensimmäisellä neljänneksellä, yhteensä 60 GW kolmen kuukauden aikana, mikä ylittää Euroopan kasvuvauhdin.
Tässä tapauksessa Nankingin yliopiston esittelemä teknologia on osa Building Integrated Photovoltaics (BIPV) -liikettä, joka pyrkii integroimaan aurinkosähkön tuotannon arkkitehtonisiin materiaaleihin: näin ikkunat, kaiteet, julkisivut ja parvekkeet muuttuvat hyödyllisiksi pintoiksi energian tuotantoon.
Laboratoriotesteissä pieni prototyyppi sai aikaan 10 MW:n tehoisen tuulettimen liikkeen auringonvalon vaikutuksesta, ja mallinnus osoittaa, että noin kahden metrin kokoinen paneeli voi keskittää valoa 50-kertaisesti ja vähentää tarvittavien aurinkokennojen määrää 75 %.
Diffraktiiviset, värittömät, yksisuuntaiset aurinkokeskittimet, jotka ovat yhteensopivia olemassa olevien ikkunoiden kanssa.
Joitakin merkittäviä ongelmia on kuitenkin edelleen. CUSC:n todellinen tehokkuus on edelleen huonompi kuin perinteisten aurinkopaneelien tehokkuus. Tutkimuksia tehdään, joiden tavoitteena on parantaa niiden aurinkospektrin (näkymätön, ultravioletti, infrapuna) kaappausaluetta, saavuttaa vielä parempi värintoisto ja optimoida reuna- ja diffraktiokadot.
Lisäksi arvioidaan pinnoitteiden kestävyyttä, niiden puhdistettavuutta saastuneilla alueilla ja kestävyyttä ankarissa sääolosuhteissa. Euroopassa uusille rakennuksille asetetut normatiiviset vaatimukset edellyttävät ”nollapäästöjä” vuoteen 2030 mennessä, mikä kannustaa ottamaan nämä teknologiat käyttöön, jos niiden tekninen, taloudellinen ja esteettinen tarkoituksenmukaisuus voidaan vahvistaa.
Vaikutukset sähköiseen liikkuvuuteen ja omaan kulutukseen
Sähköautoihin investoiville tämä teknologia avaa mahdollisuuden laajentaa paikallisia ja ympäristöystävällisiä latauslähteitä. Aurinkoiset ikkunat voivat syöttää virtaa sisätilojen latausasemille, mikä vähentää riippuvuutta perinteisestä sähköverkosta ja pienentää kotilatauslaitteiden käytöstä aiheutuvaa huippukulutusta.
Lisäksi ne antavat kristallirakennuksiin integroiduille toimistoille, kodeille ja autotalleille mahdollisuuden tuottaa osa sähköajoneuvojen tarvitsemasta energiasta muuttamatta rakennuksen ulkonäköä.
Kaiken kaikkiaan nämä ikkunat lupaavat muuttaa lasin roolin rakennuksissa: passiivisen elementin sijaan ne muuttuvat aktiiviseksi energialähteeksi. Jos odotetut parannukset tehokkuudessa, kustannuksissa ja kestävyydessä toteutuvat, ne voivat vähitellen korvata ulkoverhoukset monissa kaupunkien rakennuksissa ja tulla näkymättömiksi osiksi ympäristöystävällisiä rakennuksia ja resurssiksi itsenäisemmille kaupungeille.
