Roma – Mentre le tempeste invernali e le ondate di calore estive mettono sempre più a dura prova le reti elettriche del Paese, i ricercatori di Stevens hanno sviluppato un nuovo modo per identificare le case più vulnerabili ai blackout, senza nemmeno visitarle. Il tempismo non potrebbe essere più critico. Con oltre un quarto delle case degli Stati Uniti già completamente elettriche e con installazioni solari destinate a triplicare nei prossimi cinque anni, comprendere le vulnerabilità è diventato fondamentale per la pianificazione delle emergenze e la sicurezza pubblica.
“Stiamo correndo verso l’elettrificazione per combattere il cambiamento climatico, ma dobbiamo anche comprendere i rischi coinvolti”, afferma il professor Philip Odonkor di Stevens , che ha guidato il progetto di ricerca. “Quindi, cosa succede a queste case solari ed elettriche quando va via la corrente?”. Odonkor, insieme ai neolaureati e borsisti estivi di intelligenza artificiale Andrew Majowicz M.Eng. ’24 e Chetan Popli MS ’24, hanno deciso di rispondere a questa domanda. In un nuovo studio pubblicato sul Journal of Smart Cities and Society , esplorano il futuro delle case elettrificate americane sfruttando l’intelligenza artificiale e analizzando i dati del parco edilizio del Dipartimento dell’Energia (DOE). Il team ha scavato a fondo nei modelli energetici di 129.000 case monofamiliari in otto stati. Il loro obiettivo? Scoprire le “firme” energetiche nascoste che distinguono le case completamente elettrificate, quelle alimentate interamente da elettricità, da quelle che utilizzano un mix di fonti energetiche. Ma non si sono fermati qui. Per le case a energia mista identificate, il team ha anche lavorato per individuare esattamente quali elettrodomestici sono passati all’energia elettrica e quali no. Dopo aver elaborato e analizzato il set di dati, il team di Odonkor ha scoperto che le firme energetiche delle abitazioni non solo erano distinguibili, ma fornivano anche informazioni fondamentali sulla resilienza delle singole abitazioni.
Le case alimentate a energia solare, ad esempio, hanno dimostrato una notevole resilienza durante le ondate di calore estive. Tuttavia, si sono dimostrate notevolmente vulnerabili durante le tempeste invernali; infatti, le case completamente elettrificate erano quasi tre volte più vulnerabili alle interruzioni invernali, rispetto a quelle che traggono energia da fonti energetiche miste. “Pensate al Texas nel 2021, quando milioni di persone hanno perso la corrente durante una tempesta invernale”, spiega Odonkor. “Dato che sempre più case diventano completamente elettriche, dobbiamo prepararci a questi scenari”. “I pannelli solari aiutano in estate, ma non possono soddisfare le intense richieste di riscaldamento che si verificano durante i blackout invernali”. Lo studio non è stato rivoluzionario solo per i suoi risultati, ma è stato degno di nota anche per gli innovativi metodi basati sull’intelligenza artificiale utilizzati per condurre le analisi. Il team di Odonkor ha sviluppato nuovi modelli di apprendimento automatico in grado di identificare i sistemi energetici e le vulnerabilità di una singola casa con una precisione superiore al 95%, utilizzando solo i suoi modelli di consumo energetico. Il nuovo approccio consente alle utility e ai soccorritori di emergenza di individuare le famiglie a rischio in interi quartieri, senza la necessità di indagini o ispezioni invasive.
“Fino ad ora, dovevamo andare porta a porta per determinare se una casa fosse completamente elettrica”, osserva Odonkor. “Ora, possiamo identificare automaticamente le case più vulnerabili, salvaguardando comunque la privacy delle persone”. “Questo cambierà il modo in cui ci prepariamo e rispondiamo alle condizioni meteorologiche estreme, consentendo un’azione più rapida e mirata quando è più necessaria”. I potenziali benefici dello studio vanno oltre l’empowerment dei singoli proprietari di case. Mentre le città lavorano per costruire la resilienza climatica, questi nuovi strumenti potrebbero aiutare le unità di servizi di emergenza della comunità a dare priorità alle risposte durante le interruzioni. Potrebbero anche aiutare gli urbanisti nello sviluppo a lungo termine di quartieri e complessi residenziali più resilienti. Questo è fondamentale, perché le comunità di tutto il paese sono alle prese con un doppio problema: reti elettriche obsolete, soggette a episodi sempre più frequenti di condizioni meteorologiche avverse. Mentre ci stiamo spostando sempre più verso case elettriche per far fronte al cambiamento climatico, le scoperte del team servono da monito: dovremo attuare strategie per proteggere le abitazioni vulnerabili dotate di energia solare ed elettrica durante le emergenze invernali. “Il percorso verso città sostenibili non riguarda solo il diventare green; riguarda il rimanere resilienti”, sottolinea. “Mentre diamo forma al futuro dell’edilizia abitativa urbana, comprendere le vulnerabilità non è solo un lusso, è essenziale per mantenere le comunità al sicuro”.(30Science.com)
