स्मार्ट ग्लास कोटिंग कांच की इमारतों को ठंडा कर सकती है

फ्राउनहोफर संस्थान के शोधकर्ताओं ने कांच के निर्माण के लिए एक स्मार्ट कोटिंग विकसित की है जो सूर्य के प्रकाश में स्वचालित रूप से अंधेरा हो सकता है।यह तकनीक इलेक्ट्रोक्रोमिक और थर्मोक्रोमिक सामग्री को जोड़ती है, विद्युत उत्तेजनाओं और तापमान परिवर्तनों दोनों का जवाब देता है। व्यापक कांच पर्दे की दीवारों वाली आधुनिक इमारतों में, कोटिंग प्रभावी रूप से सौर विकिरण के कारण आंतरिक अति ताप को कम करती है,इस प्रकार ऊर्जा-गहन वातानुकूलन प्रणालियों पर निर्भरता को कम करना.

निर्माण उद्योग ग्लोबल ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन के प्रमुख स्रोतों में से एक है। उदाहरण के लिए, जर्मनी में, संघीय पर्यावरण एजेंसी के आंकड़ों के अनुसार,भवन क्षेत्र देश के कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन का लगभग 30% और इसकी ऊर्जा खपत का 35% हैबड़े कांच के मुखौटे और छतों वाली इमारतों, विशेष रूप से कार्यालय संरचनाओं में गर्मियों में तेज सौर विकिरण के दौरान इनडोर तापमान में तेज वृद्धि होती है।पारंपरिक छायांकन उपकरण जैसे कि अंधा और पर्दे अक्सर दृश्य सौंदर्यशास्त्र से समझौता करते हैं और दृश्यों को बाधित करते हैंनतीजतन, ऐसी इमारतें आमतौर पर शीतलन के लिए एयर कंडीशनिंग पर निर्भर करती हैं, जिससे उच्च बिजली की खपत और कार्बन पदचिह्न बढ़ जाता है।

इस मुद्दे को हल करने के लिए, फ्राउनहोफर इंस्टीट्यूट फॉर सिलिकेट रिसर्च (आईएससी) और फ्राउनहोफर इंस्टीट्यूट फॉर ऑर्गेनिक इलेक्ट्रॉनिक्स, इलेक्ट्रॉन बीम,और प्लाज्मा प्रौद्योगिकी (एफईपी) ने संयुक्त रूप से यूरोपीय संघ द्वारा वित्त पोषित "Switch2Save" परियोजना का नेतृत्व कियाउन्होंने स्मार्ट विंडो कोटिंग तकनीक के विकास और अनुप्रयोग को आगे बढ़ाने के लिए कई यूरोपीय देशों में विश्वविद्यालयों और उद्योग भागीदारों के साथ सहयोग किया।

इस स्मार्ट कोटिंग सिस्टम में, इलेक्ट्रोक्रोमिक घटक एक पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म पर आधारित है। फिल्म पर वोल्टेज लागू करने से आयनों और इलेक्ट्रॉनों का पलायन होता है,ग्लास को पारदर्शी से अंधेरे में प्रतिवर्ती रूप से संक्रमण करने में सक्षम बनाता हैदूसरी ओर, थर्मोक्रोमिक कोटिंग, जब परिवेश का तापमान एक विशिष्ट सीमा तक पहुंच जाता है, तो स्वचालित रूप से सूर्य की गर्मी को प्रतिबिंबित करती है।निष्क्रिय प्रतिक्रिया तंत्र के रूप में बाहरी शक्ति के बिना काम कर रहा है.

इलेक्ट्रोक्रोमिक तत्वों को सेंसर और नियंत्रण प्रणाली के साथ एकीकृत किया जा सकता है ताकि प्रकाश तीव्रता और तापमान को वास्तविक समय में निगरानी की जा सके।प्रणाली प्रवाहकीय फिल्म के लिए एक विद्युत संकेत भेजता है, धीरे-धीरे कांच को अंधेरा कर देता है। यह प्रभावी रूप से गर्मी के प्रवेश को अवरुद्ध करता है और चमक विरोधी कार्यक्षमता प्रदान करता है। बादल वाले दिनों या रात में, कांच पूरी पारदर्शिता में लौटता है,प्राकृतिक प्रकाश की अधिकतम पहुंच.

इस तकनीक को पहले ही व्यावहारिक भवन अनुप्रयोगों में लागू किया जा चुका है। उदाहरण के लिए, यह स्मार्ट ग्लास सिस्टम ग्रीस के एथेंस के एक बड़े अस्पताल के बाल चिकित्सा क्लिनिक में स्थापित किया गया है।और अपसाला में एक कार्यालय भवनशोधकर्ताओं ने एक वर्ष तक चलने वाले ऊर्जा खपत निगरानी अध्ययन का संचालन किया है ताकि एयर कंडीशनिंग सिस्टम के बाद के परिष्करण से पहले और बाद में बिजली की खपत की तुलना की जा सके।वास्तविक जलवायु परिस्थितियों में ऊर्जा बचत प्रदर्शन की जाँच.

विनिर्माण के संदर्भ में, टीम गीले रासायनिक प्रक्रियाओं और वैक्यूम कोटिंग तकनीक का उपयोग करती है। इलेक्ट्रोक्रोमिक कोटिंग एक लचीली पॉलिमर फिल्म पर एकीकृत है,जबकि थर्मोक्रोमिक परत एक अति-पतले कांच के सब्सट्रेट पर तैयार की जाती हैरोल-टू-रोल उत्पादन विधियां किफायती और स्केलेबल विनिर्माण की अनुमति देती हैं। अंतिम उत्पाद की मोटाई केवल कुछ सौ माइक्रोमीटर है और इसका वजन 500 ग्राम प्रति वर्ग मीटर से कम है।संरचनात्मक संशोधनों के बिना मौजूदा इमारतों की खिड़कियों में स्थापित करना आसान बनाना.

वर्तमान में परियोजना टीम प्रौद्योगिकी की प्रयोज्यता को और बढ़ाने पर ध्यान केंद्रित कर रही है।घुमावदार कांच के लिए उपयुक्त कोटिंग प्रक्रियाओं का विकास, और विभिन्न वास्तु सौंदर्य संबंधी जरूरतों को पूरा करने के लिए ग्रे और नीले रंग से परे रंग विकल्पों का विस्तार।

ग्लोबल वार्मिंग और यूरोपीय संघ की ग्रीन डील के आगे बढ़ने के साथ ही ऊर्जा कुशल भवन प्रौद्योगिकियों की मांग तेजी से बढ़ रही है। 2050 तक यूरोपीय संघ में सभी इमारतों के कार्बन तटस्थता प्राप्त करने की उम्मीद है।स्विच2सेव जैसी स्मार्ट विंडो प्रौद्योगिकियां निर्माण उद्योग के कम कार्बन परिवर्तन को बढ़ावा देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए तैयार हैं.