پوشش‌های شفاف پنجره راهکاری نو برای کاهش مصرف انرژی

تغییرات آب و هوایی و افزایش دما موجب افزایش تقاضا برای فناوری‌هایی خنک‌کننده ساختمان‌ها شده‌است. براساس تحقیقی که در «ACS Energy Letters» گزارشی شده، محققان از هوش مصنوعی برای طراحی پوشش‌های شفاف پنجره استفاده کرده‌اند که می‌تواند دمای داخل ساختمان‌ها را بدون صرف حتی یک وات انرژی کاهش دهد. تخمین زده می‌شود که سیستم‌های خنک‌کننده، ۱۵٪ مصرف انرژی جهانی را استفاده می‌کنند. این پوشش‌ها پرتوهای «فرابنفش» (ultraviolet | UV) و «فروسرخ» (near-infrared | NIR) خورشید که موجب افزایش دما در یک اتاق بسته می‌شوند را مسدود می‌کنند.

نمونه‌ای از خنک‌کننده تابشی شفاف (TRC)
نمونه‌ای از خنک‌کننده تابشی شفاف (TRC)

یونگکیو لی (Eungkyu Lee) و تنگفی لو (Tengfei Luo) از طراحان این «خنک‌کننده تابشی شفاف» (transparent radiative cooler | TRC) با استفاده از مدل‌های رایانه‌ای متشکل از لایه‌های نازک موادی مانند «سیلیسیم دی‌اکسید» (SiO2)، «سیلیسیم نیترید» (Si3N4)، «آلومینیم اکسید» (Al2O3) یا «تیتانیم دی‌اکسید» (TiO2) روی شیشه‌ای با لایه‌ای از «پلی‌دی‌متیل سیلوکسان» (Polydimethylsiloxane) ساختند.

طراح TRC
طراح TRC

آنها با استفاده از یادگیری ماشینی و رایانش کوانتومی نوع، ترتیب و ترکیب لایه‌ها بهینه کردند که از TRCهای طراحی‌شده معمول عملکرد بهتری از خود نشان داد. خنک‌کننده تابشی شفاف بهینه شده می‌تواند مصرف انرژی سیستم‌های خنک‌کننده را در مقایسه با پنجره‌های معمولی تا ۳۱ درصد کاهش دهد که همچنین می‌توانند در شیشه‌های اتومبیل و کامیون نیز استفاده شوند.

منبع: +