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Primeira turbina eólica criada por IA gera energia ao nível do chão
Pela primeira vez na história, um novo sistema de inteligência artificial projetou uma turbina eólica. A empresa britânica EvoPhase, desenvolvedora da turbina, afirma que sua IA quebrou todas as convenções estabelecidas em termos de engenharia para esses dispositivos. Segundo os testes conduzidos por eles, essa nova invenção é sete vezes mais eficiente do que os projetos já existentes.
O Birmingham Blade – como a empresa o chama – consiste em seis braços paralelos ao solo conectados a um eixo vertical central. Cada braço tem uma lâmina vertical, uma superfície com duas ondulações que mudam seu ângulo de ataque em sua altura e comprimento.
As turbinas eólicas tradicionais são otimizadas para velocidades de vento de aproximadamente 10 metros por segundo. Em contrapartida, a Birmingham Blade foi projetada para velocidades de vento médias mais baixas, típicas de áreas urbanas, que são de cerca de 3,6 metros por segundo. Isso equivale a pouco mais de 12 quilômetros por hora.
O projeto poderá abrir as portas para a produção ilimitada de eletricidade em prédios comerciais e residenciais praticamente sem custo.
O projeto é otimizado para funcionar entre edifícios altos, que produzem padrões de turbulência que afetam a eficácia de outros projetos de turbinas urbanas. Se isso se confirmar, o projeto poderá abrir as portas para a produção ilimitada de eletricidade em prédios comerciais e residenciais praticamente sem custo.
De acordo com Leonard Nicusan, diretor de tecnologia da EvoPhase, a IA permitiu que eles “gerassem, testassem e refinassem mais de 2.000 projetos de turbinas eólicas em apenas algumas semanas, acelerando significativamente o processo de desenvolvimento e alcançando o que teria levado anos e milhões de libras por meio de métodos convencionais”.
A MAGIA DO DESIGN EVOLUTIVO
O design evolutivo orientado por IA é uma metodologia baseada na mesma ideia da seleção natural. O processo começa com a geração de milhares de variantes de design que são avaliadas de acordo com uma função de “aptidão para sobreviver”, que determina o quanto cada variante atende às metas do projeto.
A IA seleciona as melhores alternativas para usar como base para novas iterações, recombinando e variando os recursos para desenvolver versões aprimoradas. Essas etapas são repetidas até que se chegue a uma solução que atinja a otimização de todos os parâmetros, como eficiência aerodinâmica, estabilidade estrutural, peso ou compactação.
Quando você combina a geração de IA com a iteração evolutiva, isso pode produzir resultados inovadores que, muitas vezes, desafiam o senso comum.
A empresa afirma que seu processo evita os vieses humanos presentes na engenharia tradicional. Por natureza, a engenharia tradicional é limitada por ideias preconcebidas e pelo conhecimento prévio. A IA, por outro lado, explora uma ampla gama de possibilidades sem as limitações da mente humana.
Quando você combina a geração de IA com a iteração evolutiva, isso pode produzir resultados inovadores que, muitas vezes, desafiam o senso comum, mas ainda assim funcionam.
O SUCESSO DA LÂMINA DE BIRMINGHAM
A equipe da EvoPhase, liderada pelo Dr. Kit Windows-Yule, da Universidade de Birmingham, aplicou esse processo evolutivo para resolver um problema que muitos projetos de turbinas têm dificuldade em resolver: como operar de forma eficiente em ambientes urbanos, onde os ventos são mais lentos e turbulentos devido aos edifícios.
“Precisávamos de uma turbina que pudesse captar as velocidades de vento relativamente baixas de Birmingham e, ao mesmo tempo, gerenciar a turbulência causada pelos prédios ao redor”, diz Nicusan. “O projeto também tinha que ser compacto e leve para se adequar a instalações em telhados.”
A turbina eólica criada gira em torno de um eixo central com projetos de pás curvas para otimizar a captação de energia cinética do vento nas cidades. Esse projeto pode gerar energia em velocidades de vento significativamente mais baixas em comparação com as turbinas convencionais, representando uma mudança fundamental em relação aos modelos tradicionais, que normalmente são projetados para condições ideais em áreas abertas e expostas.
“O projeto final não é apenas um protótipo – é uma solução preditiva que está pronta para uso no mundo real.”
“Nossas simulações evolutivas confirmaram que a Birmingham Blade é até sete vezes mais eficiente do que os projetos existentes para as velocidades de vento e o ambiente urbano de Birmingham”, afirma Nicusan. “O projeto final não é apenas um protótipo – é uma solução preditiva que está pronta para uso no mundo real.”
A Kwik Fab Ltd, uma empresa inglesa especializada na fabricação de metais de precisão de componentes de alta precisão, produziu a versão inicial para validar a viabilidade técnica do projeto e testar sua capacidade de produção em massa, usando alumínio devido à sua leveza e resistência à corrosão.
A turbina agora será instalada em um telhado em Birmingham para testes de avaliação, a fim de verificar os testes de laboratório em um ambiente real. Se os dados forem confirmados, o produto final estará disponível no final de 2025, afirmam os desenvolvedores.
Fonte: Fast Company Brasil, reprodução
