Il TRC ottimale prodotto ha garantito un risparmio energetico di 86,3 MJ/m2 in climi caldi rispetto alle finestre tradizionali
(Rinnovabili.it) – Le anomale temperature di questi ultimi mesi ci forniscono un assaggio della portata reale che potrebbe avere il cambiamento climatico di cui tanto si sente parlare. E sono le nostre abitazioni ad avere il compito di proteggerci da questi eventi atmosferici estremi. In questo ambito si inserisce il nuovo progetto di ricerca che combina l’Intelligenza Artificiale ed il calcolo quantico per sviluppare una pellicola super trasparente da applicare alle finestre, capace di raffrescare casa senza spendere un solo watt di energia.
Servendosi di modelli computerizzati, i due ingegneri Eungkyu Lee e Tengfei Luo, sono riusciti a produrre un “transparent radiative coolers TRC” letteralmente “raffreddatore radiattivo trasparente” capace di bloccare la luce ultravioletta e del vicino infrarosso, ovvero i raggi che portano con se il calore solare, senza compromettere la trasparenza della finestra.
Il sistema messo a punto permette di raggiungere un risparmio energetico fino a 86,3 MJ/m2 in climi caldi, rispetto alle normali finestre. Il risparmio medio annuo calcolato sulle città statunitensi esaminate è stato di 50 MJ/m2. Un risultato notevole se si pensa che il 15% del consumo energetico globale di un’abitazione è dovuto ai sistemi di raffrescamento.
Il calcolo quantistico e l’intelligenza artificiale per raffrescare casa
Lo scopo comune dei TRC, e più in generale delle pellicole applicate alle superfici trasparenti per raffrescare casa, è quello di bloccare i raggi solari che aumentano il guadagno solare senza limitare la trasparenza della superficie. Solitamente l’obiettivo viene raggiunto combinando diversi strati ultrasottili di differenti materiali sovrapposti con diverse proprietà, ma le infinite combinazioni possibili rendono la sperimentazione estremamente complessa.
Ecco perchè i due ricercatori hanno deciso di farsi aiutare dall’Intelligenza Artificiale e da un computer quantistico.
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Il risultato ha portato ha combinare strati di biossido di silicio, nitruro di silicio, ossido di alluminio o biossido di titanio sulla base di vetro, ottimizzandone l’ordine, il tipo e la combinazione. L’apprendimento automatico del sistema IA ha permesso di calcolare le infinite combinazioni possibile, individuando la soluzione ottimale in pochi istanti.
Oltre a raffrescare casa, questo sistema potrebbe essere applicato ad esempio ai finestrini della auto, o essere utilizzata la parte computazionale per produrre altri materiali innovativi.
La ricerca è stata pubblicata su ACS Energy Letters. https://doi.org/10.1021/acsenergylett.2c01969