Design větrné turbíny stvořila AI
Birmingham Blade je první větrná turbína navržená umělou inteligencí a optimalizovaná pro město k dokonalému využití lokálních větrných podmínek. Díky svému inovativnímu designu slibuje až sedminásobné zvýšení účinnosti.
Unikátní řešení je výsledkem spolupráce výzkumné skupiny EvoPhase z Birminghamské univerzity specializované na design vytvářený s využitím AI, a firmy KwikFab zaměřené na přesné kovové konstrukce. Společně vyvinuly první městskou větrnou turbínu, známou jako Birmingham Blade, která je specificky přizpůsobena unikátním větrným podmínkám konkrétní geografické oblasti a řeší problém výroby malých, cenově dostupných generátorů čisté větrné energie.
Více řešení pro různé podmínky
EvoPhase použila návrhový proces řízený umělou inteligencí k navržení turbín a testování jejich účinnosti při nízké rychlosti větru 3,6 m/s, což je výrazně méně než 10 m/s, pro kterou je konstruována většina konvenčních větrných turbín.
„Potřebovali jsme turbínu, která by dokázala zachytit relativně nízké rychlosti větru v Birminghamu a zároveň se vypořádat s turbulencemi způsobenými okolní zástavbou. Design také musel být kompaktní a lehký, aby byl vhodný pro střešní instalace. Použití AI bylo zásadní pro snahu vymanit se z dlouhodobých předsudků, které ovlivňovaly návrhy větrných turbín v minulém století. AI nám umožnila prozkoumat možnosti designu nad rámec tradičního lidského experimentování – během několika týdnů jsme byli schopni vytvořit, otestovat a vylepšit více než 2000 návrhů městských větrných turbín, což výrazně urychlilo vývojový proces a dosáhlo toho, co by konvenčními metodami trvalo roky a stálo miliony liber,“ vysvětluje Leonard Nicusan, technologický ředitel EvoPhase.
Vyvinutý evoluční návrhový proces vedený AI napodobuje přirozený výběr: Podle výzkumníků tento přístup umožňuje současnou optimalizaci mnoha různých parametrů, čímž se vyhýbá tradičním kompromisům mezi výkonnostními faktory.
Násobně efektivnější než dosavadní turbíny
Optimální design pro zakřivené lopatky turbíny, které se otáčely kolem centrálního bodu, a vývojové simulace potvrdily, že nově navržená turbína je při rychlosti větru v městském prostředí Birminghamu až sedmkrát účinnější než stávající návrhy používané v této oblasti a podmínkách, které v ní panují. Nová městská větrná turbína tak představuje skutečné efektivní řešení.
Hliníková verze, kterou firma Kwik Fab vyrobila, byla umístěna na střešním prostoru za účelem hodnocení a testování. Finální návrh bude představovat prediktivní řešení, které je připraveno pro reálné použití. Očekává se, že konečný produkt by mohl být k dispozici koncem příštího roku.
Jan Tax
Foto: University of Birmingham Enterprise
52
