Tra i colpevoli responsabili delle emissioni globali di gas serra, il comparto delle costruzioni è certamente uno dei primi indagati. Ma come si comportano le case “solari” in caso di blackout? L’elettrificazione degli edifici oltre ad abbattere le emissioni di CO2 sarà in grado di far fronte alle emergenze climatiche?
La risposta arriva da un team dello Stevens Institute of Technology che, servendosi dell’Intelligenza Artificiale, ha analizzato i dati forniti dal Dipartimento dell’Energia (DOE) sull’intero parco edilizio statunitense.
Ogni casa ha la sua “firma” energetica
Il gruppo guidato dal Professor Philip Odonkor ha analizzato i modelli energetici di 129.000 case unifamiliari presenti in otto Stati differenti. L’obiettivo iniziale era quello di scoprire le “firme” energetiche nascoste che distinguono le case completamente elettrificate, da quelle che impiegano un mix di fonti energetiche.
Dopo aver elaborato i dati, il team di Odonkor ha effettivamente scoperto che queste “firme energetiche” non solo erano distinguibili, ma fornivano anche informazioni fondamentali sulla resilienza delle singole abitazioni.
Ad esempio, l’elettrificazione degli edifici funziona meglio in estate quando ci si trova ad affrontare le ondate di calore. In inverno invece, le case solari si sono dimostrate più vulnerabili alle interruzioni elettriche, rispetto a quelle alimentate da un mix energetico.
“Dato che l’elettrificazione degli edifici è sempre più frequente, dobbiamo prepararci anche a scenari estremi”, afferma il professor Philip Odonkor. “I pannelli solari aiutano in estate, ma non possono soddisfare le intense richieste di riscaldamento che si verificano durante i blackout invernali”.
Il nuovo approccio AI per case e città resilienti
Lo studio dello Stevens Institute of Technology ha messo a segno anche un altro traguardo. L’intera analisi è stata condotta unicamente servendosi dei dati energetici e senza effettuare sopralluoghi puntuali.
Addestrando l’Intelligenza Artificiale con un sistema di apprendimento automatico, il team è riuscito ad identificare i sistemi energetici e la vulnerabilità di ogni singola abitazione con una precisione superiore al 95%, il tutto utilizzando solo i suoi modelli di consumo energetico.
Il nuovo approccio consente inoltre alle utility e ai soccorritori, in caso di emergenza, di individuare le famiglie a rischio in interi quartieri, senza la necessità di indagini o ispezioni invasive.
“Fino ad ora, dovevamo andare porta a porta per determinare se una casa fosse completamente elettrica”, osserva Odonkor. “Ora, possiamo identificare automaticamente le case più vulnerabili, salvaguardando comunque la privacy delle persone”. “Questo cambierà il modo in cui ci prepariamo e rispondiamo alle condizioni meteorologiche estreme, consentendo un’azione più rapida e mirata quando è più necessaria”.
Questo nuovo approccio potrebbe inoltre aiutare gli urbanisti nello sviluppo a lungo termine di quartieri e complessi residenziali più resilienti.
L’elettrificazione degli edifici è fondamentale per garantire un futuro sostenibili, tuttavia sarà fondamentale pianificare con attenzione la resilienza di case e città per proteggersi dagli eventi estremi e dal climate change. Lo studio “Quantifying household vulnerability to power outages: Assessing risks of rapid electrification in smart cities” è stato pubblicato sul Journal of Smart Cities and Society.