En países con climas extremos, el uso de sistemas de aire acondicionado y calefacción se hace imprescindible en los domicilios y oficinas, lo que supone un elevado costo energético que tiene repercusiones tanto económicas como ambientales. A fin de plantear una solución a este problema, el ingeniero peruano Matías Quintana, estudiante de doctorado en la Universidad Nacional de Singapur (NUS), trabaja en un software que usa inteligencia artificial para regular la temperatura en los edificios, lo que permitiría mejorar la eficiencia energética sin sacrificar la comodidad de los usuarios.
Tras cursar una maestría en sistemas de información en la
Universidad de Carnegie Mellon, en Estados Unidos, el ingeniero peruano
Matías Quintana continuó buscando oportunidades para trabajar en proyectos de investigación hasta que, en 2018, se le presentó la oportunidad de unirse al equipo de investigación del doctor Clayton Miller en la prestigiosa
Universidad Nacional de Singapur.
Edificios inteligentes para ahorrar energía
En países que tienen estaciones con extremos de frío y calor, se invierte un alto costo de energía para regular la temperatura dentro de las edificaciones. “Se dice que el 40% del consumo energético de estos países se va solamente en aire acondicionado y calefacción de edificios. Es un tema importante a nivel energético, económico y desde el punto de vista de la comodidad del usuario”, señala a la agencia Andina el investigador Matías Quintana, quien también es egresado de la Pontificia Universidad Católica del Perú.
Incrementando solamente un grado a la temperatura del sistema de aire acondicionado, se puede conseguir un ahorro de alrededor de 10% de energía al año, indica el investigador. De ahí la importancia de reducir el consumo diario de estos sistemas de ventilación sin sacrificar el bienestar y la comodidad de los usuarios.
“Este problema de sobreenfriamiento de edificios y casas es muy predominante en zonas tropicales y en países desarrollados como Singapur, Taiwán y Estados Unidos. Felizmente, el gobierno tiene bastantes incentivos para disminuir el consumo energético y mejorar la calidad de vida de los trabajadores en los edificios de oficinas”, refiere.
Algoritmo para predecir la temperatura adecuada
Como una alternativa para garantizar al máximo el aprovechamiento de los recursos energéticos, el investigador peruano está desarrollando un
sistema de recomendaciones de preferencias térmicas que permitirá calibrar automáticamente el nivel óptimo del aire acondicionado de un edificio.
En este proyecto, Quintana usa
inteligencia artificial, modelos predictivos y ciencia de datos para diseñar un
algoritmo capaz de predecir la temperatura adecuada y evitar el sobreenfriamiento del ambiente, a partir de información como la cantidad de personas que hay en una habitación, sus características físicas y su edad.
“Estamos evaluando el uso de herramientas similares a las que usan las plataformas de comercio electrónico, que recolectan cierta información de los usuarios, para diseñar sistemas de recomendación capaces de predecir los gustos o intereses del comprador”, explica.
Durante la investigación, fue necesario desarrollar experimentos con grupos humanos. Cada participante recibió un reloj inteligente con una aplicación que, cada cierto periodo de tiempo, les permitía calificar el nivel de satisfacción de la temperatura ambiental de un edificio. La información recolectada en esta etapa experimental es sistematizada para obtener modelos predictivos con la capacidad de entender a los usuarios.
El ingeniero peruano fue invitado a presentar la línea de tiempo de esta investigación en el simposio "Future of the Building Industry", organizado por la Universidad de Nebraska- Lincoln (Estados Unidos). Este evento académico reúne a investigadores que desarrollen iniciativas y medidas para diseñar “infraestructuras inteligentes” sostenibles y de alto rendimiento para el futuro.
Además, adelantó que están realizando coordinaciones con la oficina de infraestructura interna de la Universidad Nacional de Singapur para implementar un sistema piloto de este software de recomendación de preferencia térmica en el edificio de la Facultad de Diseño y Medio Ambiente.
Actualmente, el ingeniero peruano se encuentra en el último tramo del doctorado y señala que, tras concluir esta etapa, tiene planeado continuar realizando un postdoctorado en el mismo país. “Recientemente este tipo de proyectos han tenido más interés por parte del Gobierno y por eso hay más oportunidades de fondos para continuar con investigaciones. Para poder ver los frutos del proyecto quiero quedarme un poco más de tiempo”, dice.
El investigador también valoró el trabajo que realiza la organización
SAPPIENS (Sociedad Asia-Perú-Pacífico de Investigadores en STEM), una plataforma que promueve el encuentro y cooperación entre investigadores peruanos que se encuentran en Asia y Oceanía. Además, anima a que más jóvenes aprovechen las oportunidades de experimentar la calidad académica y la cultura de los países asiáticos.