os arquitectos podrán a partir de ahora diseñar edificios con enormes ventanales sin miedo a peder eficiencia energética. La clave está en un nuevo tipo de cristal desarrollado en el Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) que es delgado como una tarjeta de crédito, pero tiene la capacidad de aislar como un buen muro.
La gran mayoría de los edificios del planeta no son eficientes y son incapaces de retener tanto el calor de las calefacciones como el frío de los aires acondicionados. Se estima que este fallo de diseño les hace responsables de consumir el 30% de la energía mundial. Y la gran mayoría de esa energía se va por la ventana, que pierde hasta 20 veces más calor que una pared aislada.
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Ahora, dos empresas, Alpen y Corning, han llevado el cristal del LBNL al mercado. «Es bastante emocionante que una tecnología de ventanas nacida de una idea de hace 40 años esté ahora creando empleos en Estados Unidos», asegura Luis Fernandes, jefe del Departamento de Tecnologías de Construcción en el Área de Tecnologías Energéticas de Berkeley Lab.
La magia del cristal ultrafino
Los investigadores del Lawrence Berkeley National Laboratory descubrieron que el secreto para crear este cristal mágico está en apilar múltiples capas de cristal microscópicamente delgadas. Mientras las ventanas tradicionales de doble panel utilizan cristales de 3 o 4 milímetros de grosor, esta nueva tecnología emplea láminas de apenas medio milímetro. Al crear estas capas ultrafinas, se pueden colocar más capas y espacios de aire dentro de un marco estándar, multiplicando exponencialmente la capacidad aislante de la ventana.
La historia de este cristal comenzó tras la crisis energética de los años 70, cuando los investigadores de Berkeley Lab iniciaron su búsqueda de ventanas más eficientes. Pero la tecnología se adelantó a su tiempo. «Nuestra primera tecnología de ventanas se adelantó a su época», reconoce Robert Hart, investigador que lidera el equipo de ventanas de alto rendimiento en la universidad californiana.
El proyecto se paralizó porque no existían fuentes viables que fabricaran cristal ultrafino a gran escala, y los costes iniciales resultaban prohibitivos. Todo cambió a finales de los 2000, cuando los fabricantes de cristal corrieron para suministrar a los fabricantes de smartphones y televisiones de panel plano con cristales más ligeros y finos. El precio del cristal delgado se desplomó, señalando el momento oportuno para preparar las ventanas de triple panel fino para su adopción en el mercado.
Del laboratorio a las tiendas
Una de estas empresas especialidades en la fabricación de cristal ultrafino es Corning —la compañía que desarrolló el Gorilla Glass para los iPhones de Apple en 2007— que perfeccionó el proceso de fabricación a gran escala basándose precisamente en los descubrimientos de Berkeley Lab. «De repente puedes aparecer con una ventana que se acerca a igualar la eficiencia energética de una pared y eso da muchos grados de libertad de diseño para poder cumplir el código. Eso es lo que cambia las reglas del juego», asegura Ronald Verkleeren, vicepresidente senior del Grupo de Innovaciones Emergentes de Corning.
Otra empresa que se ha aprovechado de la investigación del Berkeley Lab es Alpen, la compañía ha colaborado con Corning durante los últimos seis años para comercializar esta tecnología y asegura que este nuevo cristal puede lograr cinco veces la eficiencia energética de las ventanas estándar. Alpen amplió sus instalaciones en Pensilvania y Colorado, utilizando robótica avanzada para crear un sistema de vacío que sujeta los paneles mientras ruedan por una cinta transportadora, ya que «una brisa fuerte podría soplarlos», según explica Andrew Zech, CEO de Alpen.
La teoría inicial de Alpen era que venderían toneladas de estas nuevas ventanas en climas fríos como Alaska o Minnesota. Sin embargo, también están vendiendo muchas en climas más cálidos y áreas templadas como San Francisco, como una forma de abrir paredes y fachadas con cristal sin crear cargas de calefacción adicionales.
La conquista del mundo
Andersen, el mayor fabricante de ventanas del mundo, planea abrir una planta en Georgia específicamente orientada a este producto, mientras que PGT, que fabrica ventanas resistentes a huracanes, también se suma a la producción masiva. Según Hart, «la manufactura en mayor volumen en líneas de producción automatizadas podría ayudar a reducir aún más los costes de las ventanas de triple panel fino y transformar el mercado de ventanas eficientes energéticamente de bajo coste».
El ritmo de reemplazo de ventanas es bastante lento, según Zech apenas el 1,4% del stock nacional se actualiza cada año. Pero este cristal revolucionario promete eliminar la necesidad de estos tipos de compromisos de diseño arquitectónico.
«Hay una historia de ahorro energético aquí y es realmente potente. Pero probablemente la historia más grande es en realidad que la gente simplemente quiere tener ventanas masivas en sus hogares y negocios, quieren muros de cristal»
