La respuesta son las ventanas inteligentes. La mayoría de las versiones actuales que se encuentran en el mercado son lo que se conoce como electrocrómicas (EC), lo que significa que funcionan aplicando electricidad con solo tocar un botón a capas de partículas o cristales dentro del vidrio.

Esto provoca una transformación molecular reversible que hace que la ventana se vuelva opaca u oscura, según el producto. Esto bloquea la mayor parte de la luz infrarroja, que es la que hace que las habitaciones sean incómodamente cálidas. Esto reduce drásticamente la necesidad de aire acondicionado en países cálidos, manteniendo entre el 60% y el 70% del calor en el exterior cuando las temperaturas son máximas. También pueden reducir la pérdida de calor de las habitaciones en un 40% aproximadamente en climas más fríos.

Desde hace unos años, estas ventanas se venden bastante bien tanto en propiedades comerciales como residenciales. Se estima que el mercado mundial total en 2023 alcanzó un valor de 6.600 millones de dólares (5.200 millones de libras esterlinas).

Sin embargo, tienen varias limitaciones importantes. Aunque las ventanas no consumen mucha energía, solo funcionan con una fuente de energía. Esto puede ser un desafío en lugares remotos o donde la electricidad no es confiable. Y en la medida en que no haya opciones renovables disponibles de la red, los usuarios deben instalar una alternativa como paneles solares para que estas ventanas sean neutrales en carbono.

En muchas variedades (aunque hay excepciones ) solo se puede alternar entre restricción total y transparencia total. Esto significa que se pierden los beneficios de tener ventanas cuando hace calor y es probable que las habitaciones necesiten iluminación artificial. Y, como se mencionó anteriormente, las ventanas EC son excelentes para mantener el calor afuera en países cálidos, pero son un poco más limitadas en climas más fríos.

El futuro es termocrómico

Una alternativa que al menos elimina la necesidad de electricidad es la conocida como fotocromática. Estas utilizan una capa de diminutos cristales de haluro de plata o de compuestos conocidos como naftopiranos, que reaccionan a niveles crecientes de luz ultravioleta (UV), lo que hace que el vidrio se tiña en condiciones de mayor luminosidad. Es exactamente el mismo material que se utiliza en las gafas de sol que reaccionan a la luz.

En comparación con las ventanas EC, tienen la ventaja adicional de crear una barrera contra la luz ultravioleta. La luz ultravioleta no solo es cancerígena, sino que daña todo, desde muebles hasta cuadros y revestimientos EC.

Sin embargo, las ventanas fotocromáticas son muy caras, al menos si utilizan plata. Son muy sensibles a las condiciones climáticas, lo que puede reducir su fiabilidad en condiciones nubladas o lluviosas. Tampoco son tan buenas para bloquear la luz infrarroja y no tienen control manual, por lo que son más útiles para la privacidad que para regular la temperatura ambiente.

Muchos argumentarían que una variedad más prometedora de ventana inteligente para el futuro es una tercera, conocida como termocrómica , lo que significa que utilizan un revestimiento de partículas que reaccionan a las temperaturas en lugar de a la luz. Nuevamente, esto significa que no se necesita electricidad.

Son mucho más económicas que las ventanas fotocromáticas, siguen bloqueando la luz ultravioleta y tienen el potencial de ser comparables a las ventanas EC en el bloqueo de los rayos infrarrojos. También pueden oscurecerse progresivamente a medida que aumentan las temperaturas exteriores, lo que significa que puede tener más ventanas transparentes que los productos EC de encendido y apagado.

Pero, aunque ya existe el vidrio termocrómico, todavía no es viable para las ventanas, ya que las capas de dióxido de vanadio de las versiones actuales solo reflejan completamente los rayos infrarrojos a unos 67 °C, una temperatura mucho más alta que la más alta registrada en la historia del mundo.

Muchos investigadores de todo el mundo están estudiando cómo mejorar el vidrio termocrómico. Entre ellos se encuentra nuestro proyecto en el Instituto de Medio Ambiente y Sostenibilidad de la Universidad de Exeter, que participa en parte en la prueba de otros revestimientos para intentar encontrar uno que sea eficaz a la hora de reducir la luz infrarroja a temperaturas exteriores más realistas.

De manera única, también estamos estudiando la posibilidad de combinar esto con varios otros tipos de capacidades que actualmente pueden existir en otras variedades de vidrio termocrómico además de las que pueden reflejar la luz infrarroja. Estas incluyen hacer que las ventanas sean más útiles en climas más fríos al permitirles funcionar como aislantes cuando las temperaturas son bajas para que las habitaciones no pierdan su calor al exterior y también almacenar energía para que pueda usarse para ayudar a calentar las habitaciones.

Es difícil predecir un plazo exacto, pero tal vez dentro de cinco o diez años, este tipo de investigación permita comercializar ventanas inteligentes que sean igualmente útiles en países fríos, tanto de día como de noche. Esta es la clave para la implantación generalizada de un único tipo de ventana en todo el mundo.

Esto debería suponer una diferencia significativa no sólo en las necesidades de aire acondicionado, sino también en la necesidad de calefacción y radiadores. Mi estimación aproximada sería que, instalando cinco ventanas inteligentes en un apartamento de un país más frío, los propietarios podrían reducir la cantidad de radiadores de, digamos, cinco a dos. Y además de en los edificios, estas tecnologías también podrían utilizarse en aviones y coches.

Mientras tanto, hay motivos para suponer que el mercado, en particular el de las ventanas inteligentes, seguirá creciendo. Según una proyección , debería aumentar en casi otros 4.000 millones de dólares, o alrededor del 60%, para 2028. Con la combinación adecuada de éxito en la investigación y apoyo político, tanto en los países desarrollados como en los países en desarrollo, la próxima generación de ventanas inteligentes debería poder avanzar en este sentido y marcar una gran diferencia en las emisiones de carbono de los edificios dentro de una o dos décadas.