H εποχή των «ισχνών αγελάδων», την οποία βιώνουμε τα τελευταία δυο-τρία χρόνια, αλλά και οι συνέπειες από τη βάναυση συμπεριφορά μας απέναντι στο περιβάλλον επί πολλές δεκαετίες μας ανάγκασαν να ξανασκεφτούμε τις συμπεριφορές μας, που ως τώρα για πολύ κόσμο (όχι όλους, ευτυχώς...) καταχωρούνταν κάτω από το γενικό τίτλο-αντίδραση «Ωχ, αδελφέ, δεν βαριέσαι... Έχει ο Θεός!»

Και ο Θεός μεν μπορεί να έχει, εμείς όμως ακολουθώντας αυτή την τακτική καταντήσαμε να έχουμε διαρκώς λιγότερα (ή χειρότερα από πλευράς ποιότητας) σε φυσικούς πόρους, οξυγόνο, απασχόληση, χρήματα, πνευματική και σωματική υγεία, κέφι για δουλειά, για να αναφέρουμε μόνο τα σπουδαιότερα...

Με δεδομένο, λοιπόν, ότι «ο κόμπος έχει φτάσει πλέον στο χτένι» (ή, όπως έλεγε κι ο μακαρίτης ο πατέρας μου, που είχε πάει στο «Ελληνικό» σχολείο της εποχής του, κάτι σαν τις πρώτες τάξεις του Γυμνασίου, σήμερα... «την ανάγκην φιλοτιμία ποιούμενοι») για το καλό του περιβάλλοντος, αλλά και της τσέπης μας (εξ ίσου σημαντικό επιχείρημα σε τέτοιους καιρούς), δίνουμε ολοένα και μεγαλύτερη σημασία στην εξοικονόμηση ενέργειας και φυσικών πόρων γενικότερα, καθώς είμαστε εκ των πραγμάτων υποχρεωμένοι... «να κάνουμε περισσότερα, με λιγότερα».

Γι' αυτό μπήκε πλέον στο καθημερινό λεξιλόγιό μας η έννοια της «πράσινης και αειφόρου ανάπτυξης», γι' αυτό όλοι ψαχνόμαστε σ' ό,τι αφορά στην αξιοποίηση των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, γι' αυτό αρχίσαμε να αγοράζουμε ψυγεία, κουζίνες και πλυντήρια ενεργειακής τάξης Α ή Α+ (ακολουθούν οι τηλεοράσεις, αν δεν το μάθατε), γι' αυτό μαστορεύουμε στα σπίτια μας, ώστε να αποκτήσουν το αναγκαίο για μελλοντική χρήση ενεργειακό πιστοποιητικό, θεσμό που τώρα ξεκινάει.

Σ' αυτό το πλαίσιο, λοιπόν, δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι μέσα στην επόμενη πενταετία όπως αναμένουν οι επιστήμονες - τα απλά ή διπλά τζάμια που χρησιμοποιούμε σήμερα στα γραφεία και τα σπίτια μας θα δώσουν σταδιακά τη θέση τους σε μια νέα γενιά υαλοπινάκων, οι οποίοι είναι «πράσινοι», αλλά και «έξυπνοι».

Καλά νέα από την Πάτρα!

Πολλές ερευνητικές ομάδες ασχολήθηκαν τα τελευταία χρόνια με την «επόμενη μέρα» στο χώρο των τζαμιών, αξιοποιώντας τις ηλεκτροχρωμικές και θερμοχρωμικές ιδιότητες συγκεκριμένων υλικών, και κάποιες από αυτές είδαν (κυρίως στις Ηνωμένες Πολιτείες) τις προτάσεις τους να μετουσιώνονται σε καταναλωτικό προϊόν, δηλαδή υαλοπίνακες οι οποίοι μεταβάλλουν τη διαύγειά τους αν περάσει στο εσωτερικό τους ρεύμα χαμηλής τάσης (οι πρώτοι) ή αλλάξει σημαντικά η θερμοκρασία του χώρου (οι δεύτεροι).

Ανάμεσα στις πιο γνωστές και δραστήριες ομάδες παγκοσμίως συγκαταλέγεται και μια ελληνική, αυτή του ιστορικού (καθώς λειτουργεί από το 1975, έχοντας στο ενεργητικό του πλήθος ερευνών και συμμετοχών σε ευρωπαϊκά ή εθνικά προγράμματα) Εργαστηρίου Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας του τμήματος Φυσικής, στο Πανεπιστήμιο της Πάτρας, με επικεφαλής τον καθηγητή Παναγιώτη Γιαννούλη.

Με δράσεις σε κάθε πιθανό και απίθανο τομέα που έχει σχέση με τις ΑΠΕ, όντας η πρώτη που συστάθηκε στη χώρα μας, η ομάδα δεν θα μπορούσε να μην ασχοληθεί με τα ηλεκτροχρωμικά τζάμια, σταθμίζοντας τα σημαντικά ωφέλη από την αξιοποίηση αυτής της τεχνολογίας, η οποία βασίζεται στο φαινόμενο του «αντιστρεπτού χρωματισμού» που παρουσιάζουν οξείδια του βολφραμίου, του μολυβδαινίου ή του βαναδίου.

Τα «έξυπνα» τζάμια εμφανίζουν εξαιρετικά βελτιωμένη ενεργειακή απόδοση, που μεταφράζεται σε εξοικονόμηση ρεύματος της τάξεως του 20% για ψύξη/θέρμανση και πολύ περισσότερο για φωτισμό, καθώς μπορούν να ελέγχουν πλήρως και με συνεχή μεταβολή την ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας που περνάει από τα παράθυρα, αντικαθιστώντας κουρτίνες ή περσίδες, εμποδίζοντας τις απώλειες λόγω μεταφοράς θερμικών φορτίων από μέσα προς τα έξω και διατηρώντας μια ευχάριστη ατμόσφαιρα στο χώρο.

Για να το επιτύχει αυτό, κάθε «έξυπνος» υαλοπίνακας περιλαμβάνει πέντε εξαιρετικά λεπτά (μόλις μερικές εκατοντάδες εκατομμυριοστά του χιλιοστού) στρώματα, όπως φαίνεται στο γράφημα. Με την εφαρμογή τάσης λίγων βολτ, ιόντα λιθίου αφήνουν την αποθήκη ιόντων και μαζί με εκείνα που βρίσκονται στον ηλεκτρολύτη περνάνε στο υμένιο του οξειδίου βολφραμίου δίνοντάς του ένα βαθύ μπλε χρώμα.

Αν αντιστραφεί η κατάσταση, τα ιόντα επιστρέφουν στην αποθήκη τους και το υμένιο επανέρχεται στην αρχική του, διαυγή κατάσταση. Η κατασκευή τους θεωρείται δύσκολη, καθώς απαιτείται εξειδικευμένος εξοπλισμός και τεχνικές κενού μπορεί, πάντως, να χρησιμοοποιηθεί και η πιο οικονομική χημική (υγρή) μέθοδος κατασκευής.

Το Εργαστήριο της Πάτρας προχώρησε ακόμα περισσότερο, επιχειρώντας μια σημαντική καινοτομία: κατάργησε το φιλμ που χρησίμευε ως αποθήκη ιόντων, με συνέπεια η όλη κατασκευή να γίνει φτηνότερη και να έχει λιγότερα πρακτικά προβλήματα.

Αυτή η πρωτοβουλία, έκανε τους υαλοπίνακες εξαιρετικά ομογενείς και αύξησε τη διάρκεια ζωής τους.

Σοφόν το εξοικονομείν...

Με δεδομένη την ανάγκη για αυτοσυγκράτηση όλων μας, όσον αφορά στους διαθέσιμους πόρους, αλλά και βελτίωση της ποιότητας ζωής μας (πόσες φορές δεν έχετε ενοχληθεί από την αντηλιά που μπαίνει στο χώρο σας ή από τη ζέστη που σας υποχρεώνει να κλείνετε όλα τα παράθυρα και να ανοίγετε στο φουλ το κλιματιστικό;)  αυτή η αναδυόμενη τεχνολογία είναι ιδιαίτερα σημαντική όσον αφορά στην εξοικονόμηση ενέργειας στα κτήρια, καθώς προσφέρει διαχείριση φωτός θερμότητας, ανάλογα με τις κλιματικές συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή.

Πολύ περισσότερο, μπορεί να αξιοποιηθεί και σε άλλες εφαρμογές πλην των υαλοπινάκων, όπως στα κράνη των μοτοσυκλετιστών (μειώνοντας τη διαπερατότητα του προστατευτικού των ματιών και εμποδίζοντας το επικίνδυνο τύφλωμα κατά την οδήγηση, λόγω έντονης ακτινοβολίας του ήλιου), στις ηλιοροφές αυτοκινήτων (που σκουραίνουν ή γίνονται διαυγείς, ανάλογα με τον ήλιο, στο ταξίδι), στους καθρέφτες οπισθοπορείας, στις οθόνες απεικόνισης πληροφοριών και βέβαια, στα κτήρια ειδικών προδιαγραφών, όπως μουσεία, αίθουσες τέχνης κλπ., όπου πίνακες, γλυπτά, κεραμικά και άλλα ευαίσθητα πολύτιμα αντικείμενα μπορούν να έχουν την προφύλαξη που τους αρμόζει.

Ο κ. Γιαννούλης μας εξομολογήθηκε ότι για τα αποτελέσματα των ερευνών τους (που τους χάρισαν και ευρωπαϊκές διακρίσεις) ενδιαφέρθηκαν ήδη κάποιες πολυεθνικές εταιρίες, ενώ επαφές έγιναν και με μια-δυο ελληνικές, από το χώρο των εφαρμογών γυαλιού.

Δυστυχώς, τους έλειπαν τα οικονομικά μέσα, όπως διαπιστώθηκε στην πορεία, ενώ στη χώρα μας δεν υπάρχουν προοπτικές για μαζική παραγωγή και οικονομίες κλίμακος, οι οποίες θα μπορούσαν να συμβάλουν στη μείωση της τιμής του προϊόντος, κάνοντάς το περισσότερο προσιτό στον απλό χρήστη.

Από πού πάνε προς το μέλλον;

Το μέλλον, έτσι όπως τρέχουν οι εξελίξεις, δεν απέχει πολύ από το σήμερα... Οι ερευνητές του Εργαστηρίου ΑΠΕ του Πανεπιστημίου της Πάτρας αυτό το γνωρίζουν πολύ καλά. Όπως, επίσης, γνωρίζουν ότι δεν είναι οι μόνοι που ψάχνουν...

Γι' αυτό και η έρευνά τους, σ' ό,τι αφορά στα ηλεκτροχρωμικά τζάμια, εστιάζει στην υλοποίηση μιας ακόμα πιο ριζοσπαστικής ιδέας: στη δημιουργία επικαλύψεων σε μορφή φιλμ για τα συμβατικά τζάμια, οι οποίες θα σκουραίνουν όταν περνάει από μέσα τους ηλεκτρικό ρεύμα!

Μια τέτοια λύση θα επέτρεπε την αξιοποίηση των αμέτρητων σημερινών ποιοτικών, διπλών, αξιόπιστων, αλλά όχι ηλεκτροχρωμικών τζαμιών, γλυτώνοντας τον κάτοχό τους από το σημαντικό κόστος της ολικής αντικατάτασής τους.

Στόχος είναι η μετατροπή των συμβατικών παραθύρων σε «έξυπνα» εύκολα και απλά, με την εφαρμογή του - αυτοκόλλητου - φιλμ στην επιφάνειά τους...

Μάλιστα, πηγαίνοντας ακόμα ένα βήμα παραπέρα, οι ίδιοι ερευνητές πειραματίζονται μ' ένα συνδυασμό θερμοχρωμικών και φωτοβολταϊκών μεμβρανών, ώστε οι δεύτερες να παρέχουν στις πρώτες την ενέργεια που χρειάζονται για να μεταβάλουν τη διαπερατότητά τους, εμποδίζοντας αυτόματα, όταν η έντασή τους αυξηθεί πάνω από ένα «κατώφλι», τις ενοχλητικές ακτίνες του ήλιου να περάσουν στο χώρο.

Όμως, έχουμε ακόμα αρκετό δρόμο μέχρι να φτάσουμε εκεί και μάλλον θα χρειαστεί να τα ξαναπούμε με τους ερευνητές της Πάτρας...