مع سعي العالم للحد من انبعاثات الكربون ومواجهة تغير المناخ، يركز باحثو جامعة الشارقة على تقنية متقدمة قد تعيد تشكيل مستقبل الطاقة — التوأم الرقمي بالذكاء الاصطناعي. يرى علماء البيئة أن الوقود الأحفوري مرتبط بالاحتباس الحراري، وهذه النسخ الرقمية للعالم المادي يمكن أن تغير إنتاج الطاقة وإدارتها وتحسينها عبر منصات الطاقة النظيفة، مما يسرع التحول بعيداً عن الوقود الأحفوري.
يمتلك التوأم الرقمي القدرة على تكرار والتفاعل مع الأنظمة المعقدة، مما يجعله أساساً للابتكار في مختلف الصناعات، ويدفع نحو زيادة الكفاءة، وخفض التكاليف، وتطوير حلول جديدة. ومع ذلك، يحذر العلماء من أن نماذج التوأم الرقمي الحالية تعاني قيوداً واضحة، تحد من استغلال إمكاناتها الكاملة في مصادر الطاقة مثل الرياح، والشمس، والحرارة الأرضية، والطاقة المائية، والكتلة الحيوية.
أشار الباحثون في مجلة Energy Nexus إلى أن التوأم الرقمي فعال في تحسين أنظمة الطاقة المتجددة، لكن كل مصدر طاقة يواجه تحديات فريدة، من تباين البيانات والظروف البيئية إلى تعقيد النظام، مما قد يحد من أداء تقنية التوأم الرقمي.
في الدراسة، أجرى المؤلفون مراجعة شاملة للأدبيات الحالية حول تطبيقات التوأم الرقمي في أنظمة الطاقة المتجددة، واستعرضوا إطارات بيئية ووظيفية ودورة حياة وهندسية متنوعة لفهم التطبيقات الحالية والفجوات. لاستخلاص رؤى ذات معنى، استخدموا تقنيات تعدين النصوص المتقدمة، مدمجة مع الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي ومعالجة اللغة الطبيعية، لتحليل كميات هائلة من البيانات الأولية، واكتشاف الأنماط الهيكلية والمفاهيم والاتجاهات الناشئة.
من خلال التحليل العميق، توصل المؤلفون إلى استنتاجات رئيسية، حددوا فجوات البحث، واقترحوا اتجاهات جديدة، وحددوا التحديات التي يجب مواجهتها للاستفادة الكاملة من إمكانات تقنية التوأم الرقمي في مجال الطاقة المتجددة. بعد مناقشة تفصيلية لدمج التوأم الرقمي في تطبيقات الطاقة المتجددة المختلفة، لخّص المؤلفون الاكتشافات الرئيسية في خمسة مجالات طاقة رئيسية: الرياح، والشمس، والحرارة الأرضية، والمائية، والكتلة الحيوية، مقدمين نظرة شاملة على كيفية تخصيص التوأم الرقمي لتحسين الأداء في كل مجال.
