O nouă tehnologie românească ar putea schimba modul în care sunt folosite suprafețele vitrate în clădiri: geamurile dezvoltate la Botoșani sunt concepute să limiteze pătrunderea căldurii în interior vara și să reducă pierderile de căldură iarna, păstrând în același timp transparența pentru lumina vizibilă.
Cum funcționează geamurile inteligente
Noua tehnologie are la bază aplicarea pe sticlă a unor straturi extrem de subțiri, de ordin nanometric, care controlează modul în care radiația traversează suprafața vitrată.
În timpul verii, aceste straturi au rolul de a limita pătrunderea radiației care încălzește interiorul clădirii. Iarna, tehnologia este concepută pentru a reduce transferul de căldură din interior către exterior, astfel încât energia folosită pentru încălzire să nu se piardă la fel de ușor prin suprafețele vitrate.
Un element important este că geamul trebuie să rămână transparent în spectrul vizibil. Cu alte cuvinte, scopul nu este să transforme fereastra într-o suprafață opacă, ci să permită luminii naturale să intre în clădire și, în același timp, să controleze radiația termică nedorită.
Vezi și Case din containere pentru climat temperat extrem: eficiență, design și rezistență
Tehnologia dezvoltată la Botoșani folosește structuri de tip AZO / Ag / AZO, depuse pe sticlă printr-un procedeu în vid, prin pulverizare catodică de tip magnetron. Proiectul urmărește realizarea unor prototipuri de geamuri termic reflectorizante, transparente în spectrul vizibil și testarea acestora în condiții apropiate de cele reale.
Straturi de o mie de ori mai subțiri decât firul de păr
Tehnologia se bazează pe straturi nanometrice, iar dimensiunea acestora este greu de imaginat la scară obișnuită.
„Este un proiect provocator pentru că aduce în prim-plan o cercetare deosebit de avansată, cea din domeniul straturilor nanometrice care protejează de tot ceea ce înseamnă radiație nocivă sau care nu este confortabilă, cea ultravioletă sau cea infra-roșie. Asta înseamnă să faci straturi subțiri care sunt a 1.000 parte dintr-un fir de păr, pentru cei care doresc o comparație. Chiar dacă lumea crede că, atât de departe de inima țării, de Capitală, nu se poate face ceva, iată că oameni cu viziune, oameni cu spirit întreprinzător au reușit să pună la punct un centru de cercetare care cred că în momentul de față este unicat prin ceea ce face”, a declarat presei profesorul universitar Florin Brânză.
Prin controlarea acestor radiații, obiectivul este ca suprafața vitrată să contribuie la menținerea unui confort termic mai bun în interiorul clădirii.
De ce sunt importante astfel de geamuri pentru o clădire
Ferestrele sunt o componentă importantă a anvelopei unei clădiri. Prin suprafețele vitrate se poate produce atât încălzirea excesivă a încăperilor în zilele foarte calde, cât și pierderea unei cantități importante de căldură în sezonul rece.
De aceea, o sticlă capabilă să controleze mai precis schimbul de energie dintre interior și exterior poate avea un rol important în eficiența energetică a unei clădiri.
Vara, reducerea cantității de căldură care pătrunde prin ferestre poate diminua necesarul de răcire. Iarna, limitarea transferului termic către exterior poate contribui la păstrarea căldurii produse de sistemul de încălzire.
Este, practic, principiul din spatele „geamului inteligent” dezvoltat în cadrul proiectului TEGAS: mai puțină căldură care intră vara și mai puțină căldură care iese iarna, fără renunțarea la lumina naturală.
O tehnologie dezvoltată la Botoșani
Tehnologia a fost realizată în cadrul Centrului de cercetare-dezvoltare TEGAS din Botoșani, printr-un proiect în care au fost implicați specialiști de la Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iași și compania Bahm Construcții Civile și Industriale.
La Botoșani a fost inaugurată și stația pilot destinată demonstrării tehnologiei de realizare a straturilor care controlează transferul termic prin sticlă.
Profesorul universitar Alexandru Munteanu, membru al Academiei de Științe Tehnice, consideră că tehnologia poate reprezenta o noutate inclusiv la nivel internațional:
„Este o investiție care înseamnă pionierat în România. Sunt cercetări pe care noi le-am făcut în acest ultim an de zile pentru a vedea stadiul actual la nivel mondial și sunt puține realizare în acest sens. De aceea, astăzi asistăm la inaugurarea acestei stații pilot care demonstrează eficiența acestei tehnologii moderne de realizare a unor straturi care să ofere în primul rând răcoare pe timpul verii și căldură pe perioada rece”, a afirmat Alexandru Munteanu.
De la laborator la geamuri produse industrial
Miza proiectului nu este însă doar realizarea unor prototipuri. Obiectivul este ca tehnologia să treacă de la faza de cercetare la producția industrială.
Proiectul include realizarea unui echipament destinat producției industriale de „geamuri inteligente”, precum și construirea unei capacități de producție. În documentația proiectului sunt prevăzute realizarea instalației pilot de depunere în vid prin pulverizare catodică de tip magnetron, obținerea și validarea prototipurilor de geamuri cu straturi AZO / Ag / AZO la scară reală și introducerea rezultatelor cercetării în fabricație.
Cercetătorul Iulian Iordache, coordonatorul echipei care a realizat tehnologia, consideră că proiectul arată și cât de importantă este legătura dintre cercetare și industrie:
„Consider că este o mare onoare faptul că s-a deschis acest centru de cercetare. Sunt semnele unei vieți sănătoase în România. Adică este clar că, astăzi, capitalul românesc poate să pună în mișcare forțe nevăzute, mult mai repede, mult mai eficient, mult mai precis. Cred că e timpul ca noi, care provenim din zona cercetării, care provenim din zona universitară, să participăm la acest efort de perspectivă, de viitor, cu un alt ritm. Acest proiect, dincolo de însemnătatea științifică, tehnologică, de perspectiva privind eficientizarea energetică, are o valoare de a exprima capacitatea României de a răspunde unor provocări viitoare”, a subliniat Iulian Iordache.
Geamurile inteligente ar putea fi produse din 2028
Potrivit lui Constantin Bălăucă, producția industrială a geamurilor inteligente este estimată să înceapă în 2028. Până atunci trebuie realizate etapele necesare pentru trecerea tehnologiei de la instalația pilot la fabricație.
„Când se va termina această fabrică, noi vom reuși să producem acel geam care va fi eficient termic încât nu vor mai penetra radiațiile și nu va mai ieși căldura”, a precizat Constantin Bălăucă.
Fabrica urmează să fie construită la Zăicești, în județul Botoșani. Pentru aceasta a fost lansată în luna iulie o licitație pentru lucrări estimate la peste 13,1 milioane de lei fără TVA, cu o durată de execuție de 10 luni.
Proiectul TEGAS are o valoare totală de 34,2 milioane de lei și este finanțat prin Programul Regional Nord-Est 2021-2027. Important pentru piața construcțiilor este însă rezultatul urmărit: transformarea unei tehnologii bazate pe straturi nanometrice aplicate pe sticlă într-un produs care poate fi utilizat la scară industrială.
Dacă etapa de industrializare va fi finalizată conform planului, România ar putea avea, începând din 2028, o producție proprie de geamuri concepute pentru un control mai bun al transferului termic dintre clădire și mediul exterior.
