कैसे नई पीढ़ी की 'Smart Windows' आपको सर्दियों में गर्म और गर्मियों में ठंडा रखेंगी

SCIENCE: शहरों के बढ़ने, प्रौद्योगिकी के विकास और उद्योगों के विकास के साथ दुनिया भर में ऊर्जा की मांग लगातार बढ़ रही है। इमारतों की कुल मांग का लगभग 30%-40% हिस्सा है - उद्योग या परिवहन से भी ज़्यादा। यह मुख्य रूप से हीटिंग, कूलिंग और वेंटिलेशन सिस्टम से आता है, जिसमें एयर कंडीशनिंग विशेष रूप से ऊर्जा की भूखी है।

खिड़कियाँ समस्या का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं। वे सर्दियों में गर्मी को बाहर निकलने देती हैं और गर्मियों में अंदर आने देती हैं, जिससे तापमान प्रणाली को अधिक ऊर्जा की खपत करनी पड़ती है और उत्सर्जन बढ़ जाता है। चुनौती यह है कि खिड़कियों की पारदर्शिता और उनके द्वारा अंदर आने वाली दिन की रोशनी की मात्रा से समझौता किए बिना इस गर्मी हस्तांतरण को नियंत्रित किया जाए, जो लोगों की भलाई और उत्पादकता के लिए ज़रूरी है।

इसका जवाब है स्मार्ट खिड़कियाँ। बाज़ार में मौजूद ज़्यादातर मौजूदा वर्शन इलेक्ट्रोक्रोमिक (EC) के नाम से जाने जाते हैं, जिसका मतलब है कि वे कांच के अंदर कणों या क्रिस्टल की परतों पर एक बटन के स्पर्श से बिजली लगाकर काम करते हैं।

इससे एक प्रतिवर्ती आणविक परिवर्तन होता है जो उत्पाद के आधार पर खिड़की को या तो अपारदर्शी या अंधेरा कर देता है। यह अधिकांश अवरक्त प्रकाश को रोकता है, जो कमरों को असहज रूप से गर्म बनाता है। इससे गर्म देशों में एयर-कंडीशनिंग की ज़रूरत बहुत कम हो जाती है, जिससे अधिकतम तापमान पर 60% से 70% गर्मी बाहर ही रहती है। वे ठंडे मौसम में कमरों से होने वाली गर्मी के नुकसान को भी लगभग 40% तक कम कर सकते हैं।

पिछले कुछ सालों से, ये खिड़कियाँ वाणिज्यिक और आवासीय दोनों ही संपत्तियों के लिए काफ़ी अच्छी बिक रही हैं। अनुमान है कि 2023 में कुल वैश्विक बाज़ार का मूल्य US$6.6 बिलियन (£5.2 बिलियन) होगा।फिर भी, उनकी कई महत्वपूर्ण सीमाएँ हैं। हालाँकि खिड़कियाँ बहुत ज़्यादा ऊर्जा का उपयोग नहीं करती हैं, लेकिन वे केवल बिजली के स्रोत से ही काम करती हैं। यह उन जगहों पर चुनौतीपूर्ण हो सकता है जो दूरदराज के हैं या जहाँ बिजली की आपूर्ति अविश्वसनीय है। और जहाँ तक ग्रिड से नवीकरणीय विकल्प उपलब्ध नहीं हैं, उपयोगकर्ताओं को इन खिड़कियों को कार्बन न्यूट्रल बनाने के लिए सौर पैनल जैसे विकल्प स्थापित करने की आवश्यकता है।