Nowopowstały budynek znajdujący się na terenie Międzynarodowej Szkoły w Kopenhadze pokryty jest 12 tysiącami kolorowych paneli słonecznych. Jest to największy system fotowoltaiczny zintegrowany z fasadą budynku w całej Danii. Pokrywający ściany szkoły system paneli generować ma 300 MWh energii elektrycznej rocznie. Taka ilość prądu pozwoli zaspokoić około połowy zapotrzebowania szkoły.

Niezależnie od faktu bycia największą tego rodzaju instalacją na świecie, sam system stanowi ogromną ozdobę budynku. Aby było to możliwe wykorzystano nowatorską technologię, opracowaną przez szwajcarskich naukowców z Politechniki w Lozannie. Kolor systemu – morskiej zieleni – nie jest przypadkowy. Ma to być hołd dla Syrenki, jednego z symboli Kopenhagi.

Unikatowe kolory paneli fotowoltaicznych uzyskane zostały z wykorzystaniem skomplikowanego procesu opracowywanego przez kilka dziesięcioleci w Lozannie. Możliwe jest to dzięki nałożeniu szeregu bardzo cienkich warstw różnych materiałów na powierzchnię panelu fotowoltaicznego. Kolor uzyskiwany jest na drodze zjawiska interferencji światła odbijającego się od poszczególnych warstw założonych na powierzchnię panelu.

Specjalne filtry

Naukowcom zajęło 12 lat opracowanie technologii nakładania warstw na panele fotowoltaiczne, tak aby były one kolorowe, bez dodawania do nich pigmentów i innych materiałów.

Dzięki zapewnieniu, że tylko światło o niektórych długościach fali odbija się od panelu, wydaje się on kolorowy. Udało się uzyskać różne kolory: ceglaną czerwień, królewski błękit, żółte złoto czy morską zieleń – wszystkie te kolory wykorzystano do ozdobienia fasady budynku w Kopenhadze.

Specjalne filtry, nałożone na panele fotowoltaiczne mają grubość zaledwie kilkuset nanometrów. Grubość poszczególnych warstw w filtrze definiuje jakie długości fal światła będzie on odbijał.

Efekt uzyskany na panelach powstaje dzięki temu samemu mechanizmowi który sprawia, że widzimy kolorową tęczę na plamach oleju na wodzie czy bańkach mydlanych – wyjaśnia Jean-Lous Scartezzini, szef Laboratorium Energii Słonecznej i Fizyki Budynków w Lozannie.

Pozostałe długości fal, które nie są odbijane przez nałożony filtr, są absorbowane przez znajdujący się pod spodem panel fotowoltaiczny i konwertowane na prąd elektryczny.

Adaptywna fasada

Około połowa energii wykorzystywanej w Europie zużywane jest na chłodzenie i ogrzewanie budynków, jednakże dotychczas tylko 18% z tej energii pochodzi ze źródeł odnawialnych. Rozwiązaniem tego problemu mogą być fasady adaptywne. Nad tego rodzaju systemami pracują naukowcy z innej szwajcarskiej uczelni.

Opracowane przez naukowców systemy mogą być instalowane na istniejących budynkach. Pozwalają one na uzyskiwanie energii elektrycznej, a jednocześnie przepuszczają światło słoneczne do wnętrza budynku. Wystarczy jednak zmienić kąt ustawienia paneli, aby absorbowały one dużo więcej światła i zapewniały cień w przestrzeniach użytkowych.

Wydajność energetyczna

Obecnie nie wystarczy już, że europejskie budynki zasilane będą energią odnawialną. Teraz liczy się także ich wydajność energetyczna; jak uważa Komisja Europejska, wydajność energetyczna budynku także rozważana powinna być postrzegana jako źródło energii. Zwiększanie wydajności energetycznej budynków ma przyspieszyć zrównoważony rozwój gospodarki.

Budynki pochłaniają około 40% energii w Europie. Dlatego tak istotna jest renowacja istniejących budynków i domów, tak aby zmniejszyć ich energochłonność. Około dwóch trzecich budynków na naszym kontynencie wybudowano jeszcze w czasach, gdy oszczędność energii nie była zbyt istotna; dlatego tak ważne jest modernizowanie tych budynków. Jest to ogromna szansa na redukcję kosztów energetycznych ich eksploatacji – poprawa izolacji to bardzo łatwy sposób na zmniejszenie rachunków za ogrzewanie czy chłodzenie.

Druga skóra budynku

Badacze z uniwersytetu w Delft w Holandii testują obecnie innowacyjną technologię, mającą stać się drugą skórą budynków. Dzięki temu możliwe jest izolowanie istniejących budynków z wykorzystaniem prefabrykowanych elementów. Ich instalacja jest na tyle prosta i mało uciążliwa, że można budynki modernizować  nawet gdy mieszkają w nich ludzie.

Także w Szwecji, na uczelni w Goteborgu, inżynierowie opracowują podobną technologię. Badacze skupiają się na wytworzeniu cienkich i lżejszych materiałów izolacyjnych, które pozwalają na termomodernizację budynków.

Modernizacja budynków

Średnio w Europie modernizuje się jedynie około 1% istniejących budynków rocznie. Oznacza to, że by odnowić w tym tempie wszystkie istniejące budynki potrzebne będzie aż 100 lat.

Jakkolwiek w Niemczech i Francji już około, odpowiednio 1,75% i 1,5% budynków jest modernizowanych w skali roku to według Komisji Europejskiej tempo to jest zbyt wolne. Konieczne jest opracowywanie i wprowadzanie do użycia nowych technologii, aby przyspieszyć tempo przemian i zrównoważonego rozwoju. Te działania są częścią planu ustalonego przez KE jako „Plan Czystej Energii dla Wszystkich Europejczyków”.

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.