Målet var å lage et vindu som er helt gjennomsiktig, som regulerer varmeinntak, og som genererer strøm. Det har forskerne løst ved å legge gjennomsiktig film av det termokromiske materialet vanadiumdioksid mellom to lag av polykarbonat (transparent plast). (Bilde: Yanfeng Gao)

VANADIUMDIOKSID

Nytt vindu kan generere strøm

Tenk deg et vindu som lar deg kikke ut på morgensola, og samtidig gir elektrisitet til kaffetrakteren.

Vinduer som genererer strøm er ikke helt nytt, men problemet har vært at solceller ikke er gjennomsiktige. Man må nøye seg med dempet sollys utenfra, og dette fungerer gjerne best i solrike land.

Nå har forskere ved universitetet i Shanghai klart å løse dette problemet, og laget et helt transparent vindu som regulerer varmeinntaket, og samtidig genererer strøm.

Yanfeng Gao og hans forskerteam har jobbet for å finne en måte å fange opp varmen som reflekteres bort når vi ikke trenger den.

Løsningen ble materialet vanadiumdioksid.

Les også: Bygger Norges første plusshus - med 1550 m2 solceller

VO2

Målet var å lage et vindu som er helt gjennomsiktig, som regulerer varmeinntak, og som genererer strøm.

Det har forskerne løst ved å legge gjennomsiktig film av det termokromiske materialet vanadiumdioksid mellom to lag av polykarbonat (transparent plast).

Det beleilige med dette materialet er at det skifter egenskaper når temperaturen passerer 68 grader celsius.

Under denne grensen er materialet gjennomsiktig og isolerende for infrarødt lys. Det lar altså sollyset varme opp rommet. Går temperaturen over dette, får stoffet metalliske egenskaper, og vil reflektere lyset.

Med andre ord: Hvis det blir varmt nok, vil lyset som treffer vinduene reflekteres, selv om det fortsatt er fullt mulig å se gjennom glasset. Egenskapene til VO2 «bøyer» en andel av lyset ut til sidene av glasset, hvor man har plassert solceller.

Les også: Det skal bli enklere å få betalt for å produsere solkraft hjemme

Slik fungerer det.
Slik fungerer det. Shanghai University

- Tanken er god

Bjørn Thorud er ansvarlig for solenergi i Multiconsult. Han ser positivt på nyvinningen.

– Dette føyer seg inn i en trend for såkalte «smart windows», og her finnes det allerede mange konsepter. Hensikten med smarte vinduer er i utgangspunktet å redusere uønsket oppvarming av bygg. Men det de ønsker å gjøre her er å lede innstråling til siden for å fange opp varmen. Tanken har vært der en stund, og den er god.

Ifølge Thorud tar teknologien tak i tre behov i en bygning: Dagslys, solavskjerming og kraftproduksjon. Disse behovene står ofte i konflikt med hverandre.

– Dette er litt kinderegg; det hindrer ubehagelig lys, produserer strøm, og reduserer behov for kjøling.

Les også: Her er komfyren som forsyner en hel enebolig med varme

Nok til en lyspære

Trygve Mongstad, forsker ved Institutt for energiteknikk (IFE), mener forskernes funn er veldig interessant, men presiserer at slike vinduer må prestere enda bedre for å nå ut til markedet.

– Strømproduserende vinduer sliter generelt med lav effektivitet. Her blir ca 0,5 prosent av lyset omdannet til strøm, som ikke er dårlig for et nytt konsept. Men dagens solceller kan produsere opp til ca 20 prosent, og da sier det seg selv at det vil lønne seg å kombinere vanlige solceller med vinduer, ved siden av hverandre i en fasade. Men på lengre sikt tror jeg at mer avanserte vinduer vil bli vanligere.

Forskerne fra Shanghai påpeker at 30-40 prosent av energien verden forbruker blir brukt i bygninger – for å varme opp, avkjøle, ventilere og lyse opp. Dette energiforbruket vil stige i takt med verdens befolkningsøkning, skriver forskerteamet i sin rapport, som nylig ble publisert i Scientific Reports.

Også Bjørn Thorud mener det er et stykke å gå.

- Dette er en god ide. Men kostnader og virkningsgrad vil ha en del å si, og slike ting må gjerne sertifiseres både som elektrisk anlegg og byggemateriale, og da tar det tid. Det virker som man har en vei å gå før slike ting dukker opp i norske bygg.

Les også:

Googles solvarmekraftverk har startet opp

Her er Norges største solfangeranlegg

Moderne bygg skal levere strøm og overvåkes med sensorer