Bằng cách tích dữ liệu vận hành để tối ưu hóa mức sử dụng năng lượng, trí tuệ nhân tạo (AI) có thể giúp các tòa nhà trở nên xanh hơn.

Theo Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA), việc vận hành các tòa nhà đóng góp 26% lượng phát thải khí nhà kính trong lĩnh năng lượng toàn cầu trong năm 2022. Để thế giới đạt mức phát thải ròng bằng 0 (net zero) vào năm 2050, cơ quan này cho biết năng lượng mà các tòa nhà tiêu thụ trên mỗi mét vuông cần phải giảm khoảng 35% vào năm 2030.

Trung tâm mua sắm Sello ở Espoo, Phần Lan, sử dụng hệ thống AI của Siemens để quản lý việc sử dụng năng lượng. (Ảnh: WSJ)

Trong nhiều thập niên qua, các nhà phát triển bất động sản và công ty xây dựng đã nỗ lực tạo ra các tòa nhà sử dụng năng lượng hiệu quả hơn. Hội đồng Công trình xanh Mỹ, một tổ chức phi lợi nhuận có trụ sở ở Washington, có một chương trình đánh giá và cấp giấy chứng nhận “Thiết kế đạt chuẩn hàng đầu về năng lượng và môi trường” (LEED) cho các tòa nhà đáp ứng các tiêu chuẩn tiết kiệm năng lượng, nước, chất thải và các mục tiêu môi trường khác.

Các chính phủ cũng đang triển khai các quy định về hiệu quả sử dụng năng lượng ngày càng nghiêm ngặt ở các không gian thương mại. Tuy nhiên, hiện nay, hơn 80% tòa nhà trên thế giới không có hệ thống thông minh để quản lý sử dụng năng lượng.

JLL, công ty quản lý hàng tỉ mét vuông bất động sản thương mại trên toàn thế giới, đã thực hiện một loạt khoản đầu tư để đưa hệ thống AI đến với các chủ cao ốc muốn tìm cách cắt giảm lượng khí thải nhà kính. Các tòa nhà thân thiện với môi trường thường có giá thuê cao hơn và dễ bán hơn. JLL dự báo 56% tổ chức sẵn sàng trả giá thuê cao hơn cho không gian bền vững vào năm 2025.

“Chúng tôi muốn làm cho mọi tòa nhà trở nên thông minh nhất có thể. Nếu không thể đo lường các dữ liệu quan trọng của tòa nhà, bạn không thể tạo ra sự thay đổi”,  Ramya Ravichandar, Phó Chủ tịch JLL Technologies, nền tảng công nghệ tòa nhà thông minh và bền vững của JLL, nói.

JLL đã đầu tư vào Turntide, công ty có trụ sở tại California, chuyên lắp đặt động cơ điện kết hợp với các máy tính nhỏ có thể học hỏi từ các mẫu hình dữ liệu để điều khiển hệ thống sưởi và làm mát chính xác hơn. JLL cũng rót tiền vào Envio Systems, có trụ sở tại Berlin (Đức), chuyên phát triển các cảm biến để theo dõi mức sử dụng của tòa nhà và các yếu tố khác để điều chỉnh hệ thống ánh sáng, làm mát và các hoạt động liên quan đến năng lượng.

“Tôi có cần bật đèn không? Tôi có cần tắt điều hòa ở tầng ba vì trong tuần này, toàn bộ nhân viên công ty sẽ làm việc tại nhà không? Nếu bạn có một hệ thống theo dõi, nó sẽ xử lý các thông tin liên tục”, Ravichandar nói.

Nhìn chung, các hệ thống AI học hỏi từ các mô hình lịch sử và thói quen hàng ngày của các bên sử dụng tòa nhà để dự đoán cũng như bật và tắt mọi thiết bị. Ví dụ, các phần mềm và phần cứng tự động quản lý ánh sáng, hệ thống sưởi và làm mát, có thể giúp các tòa nhà cắt giảm đến 20% mức sử dụng năng lượng hàng năm.

Tuy nhiên, một trong những trở ngại lớn trong việc cài đặt thêm hệ thống AI là hoạt động thu thập dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau trong các tòa nhà, chẳng hạn như các cảm biến, thường không được kết nối đầy đủ.

Ravichandar dẫn chứng việc lắp đặt thêm các cảm biến và hạ tầng như vậy cho các tòa nhà hiện tại, cũng như đảm bảo chất lượng dữ liệu nhất quán, có thể tiêu tốn nhiều tài nguyên.

AI có tiềm năng lớn trong việc giúp cắt giảm lượng khí thải của các tòa nhà, nhưng công nghệ này chỉ hoạt động tốt khi tiếp cận các nguồn dữ liệu đầy đủ.

Theo Thomas Kiessling, giám đốc công nghệ của Siemens Smart Infrastructure, chỉ 10- 15% tòa nhà có sẵn thiết bị hoặc hệ thống để thu thập dữ liệu cần thiết nhằm hỗ trợ AI.

Siemens sử dụng AI để so sánh một tòa nhà với hàng nghìn tòa nhà tương tự nhằm dự đoán mức tiết kiệm năng lượng có thể đạt được sau khi tòa nhà đó được trang bị hệ thống quản lý năng lượng thông minh.

Ngoài ra, các cảm biến chi phí thấp hơn, chẳng hạn như cảm biến chiếu sáng và làm mát, có thể giúp tiết kiệm năng lượng cho những công ty không có hệ thống quản lý phức tạp.

Quỹ đầu tư công nghệ khí hậu trị giá 500 triệu đô la của Công ty đầu tư mạo hiểm Fifth Wall (Mỹ) đang tập trung đầu tư vào các giải pháp khử carbon ở các tòa nhà. Quỹ này đã đầu tư khoảng 1/3 tài sản vào các công ty khởi nghiệp cung cấp một số loại dịch vụ AI, cả về phần mềm và phần cứng. Trọng tâm lớn hơn của quỹ này là đầu tư vào các vật liệu bền vững hơn, chẳng hạn như bê tông và thép được sản xuất bằng năng lượng tái tạo.

Greg Smithies, đồng giám đốc của quỹ này, cho biết AI có thể giúp xác định nhanh chóng cách nâng cấp các tòa nhà hiệu quả và ít tốn kém, đề xuất các mô hình thiết kế và đưa ra công thức hóa học cho các vật liệu bền vững.

“Chúng tôi sẽ không cứu hành tinh bằng phần mềm AI. Nhưng AI là một mảnh ghép thú vị trong nỗ lực này”, Smithies nói.

(KTSG Online /Theo WSJ)