Umělá inteligence byla klíčem k vývoji nových větrných turbín s názvem Birmingham Blade, jejichž cílem je demokratizovat výrobu čisté energie v městském prostředí.
Po několikanásobné evoluci těch nejobrovitějších větrných turbín, které se již testují v Číně, a také po spuštění prvních 340 metrů vysokých větrníků o výkonu 26 MW, máme nyní zprávy o přízemnějším, úspornějším a rozumnějším projektu, který má rovněž co do činění s výrobou čisté větrné energie, i když v tomto případě v kompaktních rozměrech a pro městské prostředí.
Ve skutečnosti je tento vynález, který nám představili kolegové z IFLScience po jeho zveřejnění na platformách Birminghamské univerzity, pravděpodobně největším technologickým skokem způsobeným spíše přímo umělou inteligencí a tato turbína Birmingham Blade, jak se nyní ve fázi výzkumu nazývá, má za cíl revolučně změnit výrobu zelené energie v komplikovaných prostorech, jako je městské prostředí, kde jsou vyžadovány kompaktní rozměry turbín a mnohem větší účinnost při větru menšího kalibru.
Jak navrhnout větrnou turbínu budoucnosti
Díky spolupráci společností EvoPhase a KwikFab použil tento tým výzkumných inženýrů proces návrhu založený na algoritmech umělé inteligence k vytvoření a otestování nesčetných návrhů turbín v prostředí, které simulovalo větrné podmínky ve městě Birmingham v Anglii. Člověk by čekal, že při rychlosti větru kolem 3,6 m/s nebude možné rozpohybovat žádnou větrnou turbínu, kterou vidíme v našich horách, ale v tom je to kouzlo.
Tato větrná turbína Birmingham Blade je první větrnou turbínou na světě, která se dokáže přizpůsobit různým větrným podmínkám, a to i ne tak silným, a také v geografických oblastech, které nejsou tak specifické jako hory, protože vzhledem ke své kompaktní konstrukci může pracovat na náměstí v jakémkoli městě.
Záměrem bylo vlastně vytvořit cenově dostupný malý větrný generátor, který je vysoce přizpůsobivý a dokáže vyrábět čistou energii téměř kdekoli, kde by to dříve s běžným větrným mlýnem nebylo možné.
Leonard Nicusan, technologický ředitel společnosti EvoPhase, uvedl: „Potřebovali jsme turbínu, která by dokázala zachytit relativně nízkou rychlost větru ve městě, jako je Birmingham, a zároveň zvládla turbulence způsobené okolními budovami a nábytkem. Konstrukce musela být kompaktní a lehká, aby ji bylo možné instalovat i na střechu.“
Budoucnost čekají nemalé výzvy, AI má potenciál nabídnout řešení
Města představují pro využití větrné energie mnoho výzev, protože zde generátory nemohou být hlučné nebo obrovské a musí pracovat obklopeny vozidly, domy, budovami, lidmi a nábytkem, což způsobí turbulence na větru, který již přichází při nižších rychlostech.
Vítr se v náročném prostředí může chovat jedinečným způsobem, takže účinnost turbíny musela být ošetřena téměř na milimetr. Ústřední roli zde hrála umělá inteligence, která umožňuje testovat a simulovat nespočet návrhů turbín, aniž by bylo nutné vytvářet prototypy, což zkracuje výzkumné procesy a téměř neuvěřitelně snižuje náklady.
Tým tak zjistil, že nejoptimálnějším návrhem jsou lopatky zahnuté specifickým způsobem a otáčející se kolem svislé osy, což potvrdilo, že tento návrh je asi 7krát účinnější než kterýkoli z těch stávajících.
„Využití umělé inteligence bylo zásadní a umožnilo nám prozkoumat možnosti návrhu nad rámec našeho experimentování. Během několika týdnů jsme byli schopni vygenerovat, otestovat a zdokonalit více než 2 000 návrhů větrných turbín, čímž jsme urychlili vývojové procesy a během několika dní dosáhli toho, co by při použití konvenčních metod trvalo roky a stálo miliony liber.“
První prototyp této birminghamské lopatky byl již postaven a sestaven společností KwikFab, aby se otestovala její životaschopnost. Jakmile se empiricky prokáže, že modely jsou přesné, bude vyrobena lehčí hliníková verze, kterou bude možné instalovat na střechu jakékoliv budovy pro vyhodnocení v kontrolovaném prostředí.
Finální výrobek v komerční verzi by mohl být k dispozici do konce roku 2025 pro použití v Birminghamu, ačkoli tým již oznámil, že tato technologie umožňuje velmi rychlé přizpůsobení jakémukoli prostředí a již nyní simuluje a testuje optimalizované návrhy pro město Edinburgh ve Skotsku.
Nepochybně se jedná o zásadní průlom, který od prvních kroků ukazuje, jak daleko může věda a vývoj díky umělé inteligenci a těmto pokročilým simulačním prostředím dojít.
Říkáme, že jde pravděpodobně o největší technologickou evoluci dosaženou díky umělé inteligenci, a to kvůli důležitosti čisté energie v dnešní době a také proto, že Birmingham Blade vytvořil tým specialistů na design umělé inteligence, kteří spolupracovali s odborníky na přesné obrábění kovů.