طلاء مبتكر بالذكاء الاصطناعي لتبريد المباني بفعالية واستبدال التكييف

طلاء مبتكر يساهم في خفض درجات حرارة المباني

طور فريق من الباحثين الدوليين طلاءً متقدماً يُمكنه خفض درجات حرارة المباني بمقدار يتراوح بين 10 إلى 36 درجة فهرنهايت (حوالي 2.22 درجة مئوية). هذا الابتكار المدعوم بتقنية الذكاء الاصطناعي ذو أهمية كبيرة في إدارة الطاقة في المدن، حيث يساهم في تخفيف آثار الجزر الحرارية الحضرية. في ظل استمرار موجات الحر المتزايدة، يمكن أن يوفر هذا النهج المبتكر بديلاً مستدامًا عن تكييف الهواء التقليدي، الذي يُثقل كاهل شبكات الكهرباء ويزيد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

تصميم طلاء مبتكر يغير قواعد اللعبة

هذا الابتكار الجديد ليس مجرد طلاء عاكس للحرارة، بل هو نتاج خوارزميات ذكاء اصطناعي متقدمة. استخدم الباحثون هذه الخوارزميات لتجاوز القيود التقليدية في تصميم المواد الحرارية، بدلاً من الاعتماد على الطرق التجريبية. قاد الفريق جامعة تكساس في أوستن في تصميم المواد اعتماداً على الخصائص الحرارية المطلوبة.

تجارب تؤكد فعالية الطلاء الجديد

لتقييم فعالية هذه الطلاءات الجديدة، قام فريق البحث بتنفيذ سلسلة من التجارب على نماذج بناء تعرضت لأشعة الشمس المباشرة لمدة أربعة ساعات. أظهرت النتائج أن درجات حرارة الأسطح المغطاة بالطلاء الذي تم تصميمه بتقنية الذكاء الاصطناعي كانت أقل بمقدار يتراوح بين 10 إلى 36 درجة فهرنهايت مقارنة بالأسطح المطلية بالطلاء الأبيض أو الرمادي التقليدي.

الاستدامة والتوفير في استهلاك الطاقة

أكد هان زو، أحد المشاركين في الدراسة، أن هذا الفرق الحراري قد يقلل من الحاجة إلى مكيفات الهواء في المناطق الحارة. وقد أشار الفريق إلى أنه في حالة طلاء سطح مبنى مكون من أربعة طوابق في مدن مثل بانكوك أو ريو دي جانيرو، يمكن أن يوفر حوالي 15,800 كيلوواط/ساعة سنويًا، وهو ما يكفي لتشغيل أكثر من 10,000 مكيف منزلي على مدار عام كامل إذا تم تطبيق الطلاء على 1,000 مبنى.

آلية عمل الطلاء الفريد

السر في فعالية هذه المواد يكمن في قدرتها على عكس أشعة الشمس وإطلاق الحرارة المتراكمة على شكل موجات تحت حمراء ضمن نطاقات طيفية تُعرف بـ”نوافذ الغلاف الجوي”. في هذه النطاقات، يكون امتصاص الغازات الدفيئة ضعيفاً، مما يمنع ارتفاع حرارة الأسطح والغلاف الجوي.