Con la crisi energetica da una parte e il continuo riscaldamento del clima, la domanda di come faremo a rinfrescare in futuro le nostre architetture si fa sempre più ricorrente. Raccogliendo i dati, solo nel 2019, i dispositivi di raffreddamento hanno assorbito l’8,5% del consumo totale di elettricità nel mondo, pari a circa 1 miliardo di tonnellate di emissioni di CO2. E nei prossimi anni i consumi con tutta probabilità diventeranno sempre più alti.

Per superare questo circolo vizioso, i ricercatori dell’MIT stanno approfondendo un sistema capace di raffreddare gli ambienti senza consumare energia, un dispositivo passivo. Questo tipo di tecnologia assorbe il calore dall’ambiente circostante e poi sfrutta gli effetti fisici, come l’isolamento, l’evaporazione e l’irraggiamento, per trasferire il calore lontano dal sistema da raffreddare, il tutto senza aggiungere energia.

All’interno di un pannello piatto a tre strati, gli studiosi hanno combinato diverse tecniche di raffreddamento passivo. Lo strato superiore del pannello è costituito da un aerogel altamente isolante, un materiale ultraleggero, simile a una spugna, caratterizzato da reti rade di polimeri reticolati, in cui la maggior parte del volume è occupata dallo spazio vuoto. Successivamente l’idrogel, un materiale caratterizzato da una rete simile di polimeri insolubili, questa volta immersi nell’acqua. Questo strato è isolato dall’aerogel sovrastante, ma quando l’energia termica che riesce a passare attraverso lo strato superiore viene assorbita, l’acqua in esso contenuta viene parzialmente evaporata in vapore, che risale attraverso l’aerogel. Infine, i ricercatori hanno posto un materiale riflettente simile a uno specchio. Questo strato riflette il calore che riesce a passare attraverso i due strati superiori, assicurando che l’idrogel assorba la maggior quantità di calore possibile.

Per testare le prestazioni del dispositivo, il team lo ha posizionato su un tetto del campus di Cambridge del MIT, accanto a un sistema di raffreddamento puramente radiativo. Il risultato è di circa 3 volte più efficacemente del sistema all’avanguardia. Durante i mesi estivi, ha raffreddato lo spazio sotto il pannello fino a 9,3°C al di sotto della temperatura ambiente, anche in presenza di luce solare diretta.