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Raffreddare casa senza elettricità non è più solo un esercizio teorico da laboratorio. Un gruppo di ricercatori dell’IMN-CNM-CSIC, l’Istituto di Micro e Nanotecnologia con sede a Madrid, ha messo a punto un nanomateriale in fluoruro di polivinilidene, il PVDF, capace di abbassare la temperatura delle superfici fino a 12,9 gradi sotto il valore di riferimento. Senza spina, senza compressori, senza consumi. Il principio si chiama refrigerazione radiativa passiva e sfrutta un meccanismo che la natura utilizza da sempre, solo che qui viene spinto al massimo dell’efficienza.
Il funzionamento, ridotto all’osso, è duplice. Da un lato il materiale riflette la radiazione solare, quindi evita di scaldarsi come farebbe una qualsiasi superficie esposta al sole. Dall’altro disperde il calore che comunque accumula, rimandandolo indietro sotto forma di radiazione infrarossa. Non verso l’ambiente circostante, che è il limite di molte soluzioni tradizionali, ma verso lo spazio. Ed è proprio questo il punto interessante.
La finestra atmosferica, ovvero il trucco che rende tutto possibile
L’atmosfera terrestre non è uniformemente opaca. Esiste una fascia dello spettro elettromagnetico, nella banda dell’infrarosso compresa tra 8 e 13 micrometri, in cui il calore riesce a passare senza essere trattenuto dai gas serra. Gli scienziati la chiamano finestra atmosferica ed è, di fatto, una porta aperta sul vuoto cosmico. Tutto ciò che emette calore in quella specifica lunghezza d’onda lo spedisce direttamente fuori dal pianeta, senza intermediari.
Il nanomateriale sviluppato a Madrid è progettato esattamente per questo. Emette con grande efficienza dentro quella banda e allo stesso tempo respinge i raggi diretti del sole, con il risultato che la superficie trattata riesce a portarsi a una temperatura più bassa rispetto all’aria che la circonda. Un dettaglio che può sembrare marginale ma non lo è affatto, perché significa raffreddare anche in pieno giorno, sotto il sole, che è la condizione in cui normalmente ogni sistema passivo va in crisi.
Perché proprio il PVDF e non un altro polimero
La scelta del materiale non è casuale. Il team lo ha spiegato in modo piuttosto diretto, elencando le proprietà che rendono questi polimeri particolarmente adatti al compito. Emettono molto bene il calore nell’infrarosso, prima di tutto, che è il requisito di base. Sono resistenti alle radiazioni ultraviolette, quindi non si degradano rapidamente stando all’aperto. Hanno una natura idrofobica che favorisce un effetto autopulente, dettaglio non banale quando si parla di superfici esposte per anni a polvere e smog. E restano stabili all’umidità, oltre a reggere bene le condizioni esterne in generale.
Messe insieme, queste caratteristiche disegnano un profilo che va oltre la curiosità scientifica. Un rivestimento che non consuma energia, non richiede manutenzione particolare e si mantiene efficiente nel tempo è potenzialmente un candidato serio per tetti, facciate e superfici urbane, dove il calore accumulato durante il giorno pesa sui consumi di climatizzazione.
Il numero da tenere a mente resta quello dei 12,9 gradi di differenza rispetto alla temperatura di riferimento, ottenuti sfruttando soltanto la fisica della radiazione infrarossa e la trasparenza dell’atmosfera in quella specifica banda. Nessun impianto, nessun fluido refrigerante, nessuna alimentazione elettrica da garantire. La superficie si raffredda perché è costruita per farlo.
