KI entwickelt hitzebeständige Farbe, die die Dachtemperatur um bis zu 20 Grad Celsius senkt

Ein Wissenschaftlerteam der University of Texas (USA), der Shanghai Jiao Tong University (China), der National University of Singapore und der Universität Umeå (Schweden) hat kürzlich ein Forschungsprojekt zur Anwendung künstlicher Intelligenz im Materialdesign veröffentlicht. Das Ergebnis ist eine neue Generation wärmereflektierender Farbe, die die Oberfläche von Dächern, Fahrzeugen und Außenanlagen im Vergleich zu herkömmlicher Farbe um 5 bis 20 Grad Celsius abkühlen kann.

Das Produkt wurde mithilfe eines maschinellen Lernmodells entwickelt, das Millionen von Materialkombinationen in nur wenigen Tagen simulieren und optimieren kann. Dies gilt als bedeutender Fortschritt bei der Nutzung von KI zur Lösung von Energie- und Klimaproblemen in heißen städtischen Gebieten.

Mithilfe künstlicher Intelligenz entwickelte wärmereflektierende Farbe trägt dazu bei, die Dachtemperatur bei heißem, sonnigem Wetter zu senken.

Mithilfe von maschinellem Lernen gelang es dem Team, in kurzer Zeit eine Reihe neuer Farbformeln zu entwickeln, die die Hitze hochwirksam reduzieren, ohne dass der komplizierte Prozess von Versuch und Irrtum wie zuvor durchlaufen werden musste.

Tests haben gezeigt, dass das Auftragen der Farbe auf das Dach eines vierstöckigen Gebäudes bei heißen Wetterbedingungen wie in Bangkok oder Rio de Janeiro den Verbrauch von Klimaanlagen um bis zu 15.800 kWh pro Jahr senken kann. Bei 1.000 Gebäuden könnte der Innenraum ausreichen, um mehr als 10.000 Klimaanlagen ein Jahr lang zu betreiben. Dies ist eine beeindruckende Zahl, insbesondere angesichts der Tatsache, dass Städte während der anhaltenden Hitzeperioden mit Stromüberlastungen zu kämpfen haben.

Die neue Farbe basiert auf zwei Kernelementen: Sie reflektiert Sonnenstrahlung (insbesondere im sichtbaren und nahen Infrarotbereich) und kann gleichzeitig Infrarotstrahlung emittieren, um Wärme an die Atmosphäre abzugeben. Diese Eigenschaften werden durch maschinelle Lernalgorithmen optimiert, was die Forschungszeit deutlich verkürzt und die Produkteffizienz erhöht.

KI ermöglicht es Wissenschaftlern nicht nur, Millionen von Materialkombinationen in kurzer Zeit zu simulieren, sondern auch, Materialien mit gewünschten Eigenschaften zu „bestellen“. Anstatt ein Material zu erstellen und anschließend zu messen, können Nutzer KI nun bitten, eine Rezeptur zu finden, die bestimmte Anforderungen wie Isolierung, hohe Festigkeit oder niedrige Kosten erfüllt.

Wärmereflektierende Farbe kann nicht nur auf Dächern, sondern auch auf Autos, Containern, Telekommunikationsgeräten im Außenbereich oder Industrieanlagen eingesetzt werden. Dies gilt als praktischer Ansatz zur Reduzierung des Phänomens „städtischer Wärmeinseln“ und zur Steigerung der Energieeffizienz in Großstädten.

Der Trend, KI zur Entwicklung neuer Materialien einzusetzen, breitet sich aus. Einige große Technologieunternehmen wie Microsoft haben ein Toolkit zur Unterstützung der Entwicklung anorganischer Materialien für Solarzellen und medizinische Geräte auf den Markt gebracht. In Großbritannien hat das Startup MatNex KI zur Entwicklung seltenerdfreier Magnete eingesetzt und so Kosten und Umweltverschmutzung bei der Herstellung von Elektrofahrzeugen reduziert. Diese Innovationen zeigen, dass KI nicht nur der Softwarebranche dient, sondern auch in der Physik, Chemie und im Umweltbereich eine wichtige Rolle spielt.

KI-basierte Farben könnten bald auf dem Markt sein. Die Verkürzung des Materialforschungsprozesses von Monaten auf Tage eröffnet darüber hinaus die Möglichkeit, eine Reihe von Innovationen in den Bereichen Energieeffizienz und Klimawandel zu beschleunigen.

Quelle: https://khoahocdoisong.vn/ai-tao-ra-son-chong-nong-giup-giam-nhet-mai-nha-toi-20-do-c-post1552346.html