I motori a cera sono comunemente utilizzati in una molteplicità di apparati tra cui – ad esempio – le comuni lavatrici. L’idea di fondo è legata all’utilizzo di una cera minerale, scelta in modo da avere un punto di fusione prefissato. Quando la temperatura ambiente supera la temperatura di soglia, la cera fonde ed il suo volume aumenta. La cera è contenuta all’interno di un recipiente chiuso da un pistone mobile che si sposta in base al volume occupato dalla cera.

Parliamo di motore a cera perché la liquefazione della cera comporta lo spostamento del pistone. Quando la temperatura scende sotto al punto di fusione la cera solidifica tornando ad un volume ridotto ed il pistone torna nella posizione iniziale.

Nell’applicazione sviluppata per la climatizzazione degli edifici la cera è stata scelta per avere una temperatura di fusione pari a 18°C. Il tetto è costruito da pannelli che – a seconda di come sono posizionati, possono assumere 2 configurazioni:

1. Configurazione estiva (indicata nella figura sottostante come “hot“) caratterizzata da una elevata riflettività della radiazione solare incidente ed una altrettanto elevata emissività infrarossa in modo da garantire che il tetto possa disperdere il massimo possibile dell’energia presente all’interno dell’edificio. In pratica abbiamo a che fare con un tetto di colore bianco.
2. Configurazione invernale (indicata nella figura sottostante come “cold“) caratterizzata da una bassa riflettività in modo da assorbire la maggior parte possibile dell’energia solare incidente e da una altrettanto bassa emissività infrarossa in modo da non disperdere il calore presente all’interno dell’edificio. In pratica abbiamo a che fare con un tetto di colore nero.

In pratica si sovrappongono 2 pannelli: uno nero posizionato sopra a quello bianco. I motori a cera posizionati immediatamente sotto ai pannelli spostano i pannelli neri mettendo in mostra quelli bianchi quando la temperatura ambiente supera la soglia di 18°C. In pratica si passa dalla configurazione invernale a quella estiva in modo automatico, senza bisogno che il sistema sia alimentato con energia elettrica.

L’idea è semplice, relativamente poco costosa, adatta anche per il “refit” di tetti tradizionali perché non richiede l’installazione di complicati cablaggi elettrici. Secondo gli Autori questo tipo di tetto potrebbe ridurre i consumi energetici degli edifici (sia per il riscaldamento che per il raffrescamento) fino a quasi 1/3 rispetto ai tetti tradizionali.

Il tetto “double face” dotato di motori a cera è al momento solo un prototipo che si inserisce nell’ambito di una serie di lavori volti alla realizzazione di tetti “intelligenti” in grado di modificare le loro caratteristiche ottiche in base alle condizioni ambientali. Non sappiamo se questa sarà la soluzione vincente, ma si tratta certamente di una proposta interessante da valutare con attenzione.