“In Italia, ogni anno, si consumano dai 30 ai 40 miliardi di kilowatt-ora per l’illuminazione. Di questi almeno un terzo sono sprecati. E soprattutto sfruttiamo male la lampadina più potente e a buon mercato che abbiamo a disposizione: il Sole”. Così esordisce Dario Malosti, direttore della divisione Sistemi e componenti per il risparmio energetico dell’Enea, l’Ente per le nuove tecnologie l’energia e l’ambiente. Proprio per imparare a sfruttare meglio l’energia proveniente dalla nostra stella, i ricercatori dell’Enea hanno “ricostruito” il Sole in laboratorio. Si tratta del Sosia (il Solar simulator apparatus), un impianto che permette di riprodurre in modo controllato le condizioni esterne di irraggiamento solare, di vento e di temperatura. Così gli esperimenti sui materiali normalmente esposti agli agenti atmosferici, in particolare sui vetri, possono essere condotti in laboratorio, in condizioni riproducibili e soprattutto al riparo dai capricci meteorologici.Il cuore del Sosia è una lampada a plasma di argon. La sua luce viene collimata da un sistema di specchi che permette di ottenere un irraggiamento uniforme su un piano di quasi 2,5 metri di lato, dove viene montato il campione. Complessivamente l’impianto assorbe 125 kilowatt elettrici e permette di ottenere un’intensità di irraggiamento variabile tra 300 Watt per metro quadrato, paragonabile all’intensità luminosa in una giornata leggermente coperta, e 1350 Watt per metro quadrato, che corrisponde all’intensità della radiazione solare al di sopra dell’atmosfera. Alla lampada è accoppiato un ventilatore di 2 metri di diametro che può produrre un vento di 7 metri al secondo. Insomma una robusta bora.L’impiego principale dell’impianto consiste nel misurare il cosiddetto coefficiente di trasmissione globale di energia solare o Tset. Quando un raggio di luce colpisce un materiale trasparente la gran parte di esso viene trasmesso direttamente, una piccola frazione viene riflessa e una parte viene invece assorbita dal materiale. La porzione di luce assorbita viene poi riemessa dal materiale sotto forma di calore, sia per irraggiamento che per convezione. Poter valutare con precisione il coefficiente di trasmissione globale permette, per esempio, di progettare finestre in grado di lasciare filtrare la luce in modo ottimale, ma di fermare invece il calore. Un bel risparmio in termini di illuminazione e di coibentazione degli ambienti interni. Naturalmente il Sosia permette anche di sperimentare in condizioni estreme la resistenza all’azione solare di qualsiasi materiale, per esempio vernici o materiali di rivestimento.”Il Sosia è l’unico impianto del suo genere esistente in Europa. La sola lampada analoga è in Canada”, afferma Augusto Maccari, responsabile del Laboratorio materiali trasparenti dell’Enea. “Inizialmente il Sosia doveva servire per lo studio e l’ottimizzazione dei pannelli solari”, prosegue Maccari, “ma ci siamo resi conto che potevamo allargare l’impiego dell’apparecchiatura. Così abbiamo adattato l’impianto e oggi, dopo mesi di prove, siamo in grado di proporci sul mercato e “affittare” il Sosia alle imprese che vorranno testare i propri materiali”. E sono davvero parecchi i “vetri intelligenti” che meritano le attenzioni del Sosia. Vi sono materiali in grado di cambiare colore e densità in funzione dell’intensità luminosa o della temperatura. Forse più interessanti sono i materiali in grado di filtrare selettivamente i raggi luminosi a seconda del loro angolo di incidenza. Questi vetri potrebbero, per esempio, fermare i raggi del Sole estivo, alto sull’orizzonte, mantenendo gli ambienti freschi. Ma nei mesi invernali quando il Sole si abbassa sull’orizzonte, le stesse finestre potrebbero lasciare passare la luce contribuendo a riscaldare gli ambienti.
