Un condominio che si auto-raffredda senza l’impiego di energia elettrica sarebbe un sogno, ma Silvia Vignolini, direttore del dipartimento Sustainable and Bio-inspired Materials del Max Planck Institute e docente in Chemistry and Bio-materials alla University of Cambridge, sta lavorando proprio in questa direzione. In ambito scientifico si parla di “raffreddamento radiativo diurno passivo” (Pdrc), poiché il cosiddetto effetto rinfrescante avviene con una tecnica che non consuma elettricità. Questo è possibile giocando su più elementi, ma soprattutto riducendo l’assorbimento di luce solare e incrementando l’emissività nelle bande infrarosse per diffondere calore al di là dell’atmosfera terrestre.

Nello specifico Vignolini ha sviluppato una sorta di pellicola colorata basata solo su cellulosa che ha dimostrato di poter raffreddare di circa 3 gradi centigradi una superficie esposta alla luce solare. Apparentemente potrebbe sembrare poco ma ognuno di noi sa bene cosa voglia dire, ad esempio in casa d’estate, far abbassare la temperatura ambientale anche solo di uno o due gradi con il condizionatore attivo; e soprattutto quanta energia bisogna spendere. Non a caso in laboratorio – stando a quanto riporta la ricerca pubblicata su Advanced Science – hanno stimato che un metro quadrato di pellicola possa “generare” oltre 120 watt di potenza di raffreddamento.

Vignolini precisa che per comprendere il progetto è bene avere chiaro il concetto di riscaldamento: “Un corpo illuminato dal sole si riscalda perché assorbe energia – nella regione dell’ultravioletto e del visibile – che si trasforma in calore. Ad esempio nel visibile il colore nero assorbe tutto, il bianco nulla; ecco spiegato anche il motivo per cui la cromia condiziona la temperatura all’interno o all’esterno di un’auto”.

La chiave di volta dei materiali o le strutture innovative di tipo Pdrc è quella di sfruttare una specifica frequenza nella regione dell’infrarosso, che come sottolinea Vignolini “consente di trasmettere il calore assorbito dal corpo direttamente al di là dell’atmosfera”. Un passaggio cruciale perché il calore si deve sempre scambiare tra due corpi: in questo caso abbiamo uno terrestre e quello spaziale, senza riscaldare l’atmosfera”.

Il progetto di Vignolini è in collaborazione con una collega in Purdue University che diversi anni fa scoprì le capacità radiative di alcune specifiche tipologie di legno. I legami chimici di questo materiale naturale sono ideali per l’emissione dell’infrarosso che genera l’effetto rinfrescante, mente i nanocristalli (sempre di cellulosa) hanno consentito a Vignolini di ottenere una cromia brillante e iridescente nelle declinazioni del rosso, verde o blu.

“È strutturalmente molto stabile e dato che stavo lavorando su pigmenti a ridotto impatto ambientale – la chimica delle vernici è mediamente piuttosto sporca – ho pensato che l’abbinamento sarebbe stato perfetto”, conclude la ricercatrice. “Abbiamo ottenuto un rivestimento spesso meno di 10 micron che consente di ridurre le temperature utilizzando soltanto cellulosa. Certo non siamo ancora pronti per rivestire interi edifici, ci sono tanti piccoli problemi prima di poter utilizzare questa tecnologia; le superfici devono rimanere pulite e devono essere testate in presenza di diversi agenti atmosferici. Ma ci stiamo lavorando e sono fiduciosa”.