A engenhosa solução dos antigos persas para ‘capturar o vento’ e se refrescar no calor escaldante

Do Antigo Egito ao Império Persa, um método engenhoso de capturar e dirigir o vento refrescou as pessoas por milênios. Na busca por refrigeração livre de emissões, o «captador de vento» pode vir nos ajudar novamente.

A cidade de Yazd, no deserto do centro do Irã, é, há muito tempo, um centro de criatividade. Yazd é o berço de uma das maravilhas da engenharia antiga — um sistema que inclui uma estrutura de refrigeração subterrânea chamada yakhchal, um sistema de irrigação subterrâneo chamado qanats e até uma rede de mensageiros chamada pirradazis, criado mais de 2.000 anos antes do serviço postal americano. 

Dentre as tecnologias antigas de Yazd, encontra-se o captador de vento, ou bâdgir, em persa. 

Essas estruturas notáveis são comumente encontradas elevando-se sobre os telhados de Yazd. Muitas vezes, são torres retangulares, mas elas também existem em formato circular, quadrado, octogonal e em outros formatos ornamentados.

Afirma-se que Yazd é a cidade com mais captadores de vento do mundo. Eles podem ter se originado no Antigo Egito, mas, em Yazd, o captador de vento logo se mostrou indispensável, possibilitando a vida naquela parte quente e árida do planalto iraniano.

Embora muitos dos captadores de vento da cidade do deserto tenham caído em desuso, suas estruturas estão agora chamando a atenção de acadêmicos, arquitetos e engenheiros, a fim de estudar o papel que eles poderiam desempenhar para nos manter refrigerados em um mundo em rápido aquecimento.

Como os captadores de vento não precisam de eletricidade para funcionar, eles são uma forma de resfriamento verde e barata. Com o ar condicionado mecânico convencional já representando um quinto do consumo total de eletricidade do mundo, alternativas antigas como o captador de vento estão se tornando uma opção cada vez mais atraente.

Existem duas forças principais que dirigem o ar através das estruturas: a entrada do vento e a mudança da impulsão do ar dependendo da temperatura — o ar quente tende a subir sobre o ar frio, que é mais denso.

Primeiramente, quando o ar é captado pela abertura de um captador de vento, ele é canalizado para baixo até a construção, depositando eventuais fragmentos ou areia no pé da torre. O ar então flui ao longo de toda a parte interna da construção, às vezes sobre piscinas subterrâneas com água para melhor resfriamento. Por fim, o ar aquecido se elevará e deixará a construção através de outra torre ou abertura, com o auxílio da pressão no interior da construção.

A forma da torre e outros fatores — como o projeto da casa, a direção para onde a torre está voltada, a quantidade de aberturas, sua configuração de pás internas fixas, canais e altura — são todas adequadamente definidas para aumentar a capacidade da torre de canalizar vento para baixo, até o interior da construção.

A história do uso do vento para resfriar construções começou quase ao mesmo tempo em que as pessoas começaram a viver no ambiente quente dos desertos.

Uma das primeiras tecnologias de captura do vento data de 3.300 anos atrás, no Egito, segundo os pesquisadores Chris Soelberg e Julie Rich, da Universidade Estadual Weber em Utah, nos Estados Unidos. Nesse sistema, as construções tinham paredes espessas, poucas janelas voltadas para o sol, aberturas para entrada de ar na principal direção dos ventos e uma ventilação de saída do outro lado — conhecida em árabe como arquitetura malqaf.

Mas há quem defenda que o captador de vento foi inventado no próprio Irã.

De qualquer forma, os captadores de vento se espalharam pelo Oriente Médio e pelo norte da África. Variações dos captadores de vento iranianos podem ser encontradas com nomes locais, como os barjeels do Catar e do Bahrein, os malqaf do Egito, os mungh do Paquistão e muitos outros, segundo Fatemeh Jomehzadeh, da Universidade de Tecnologia da Malásia, e seus colegas.

Acredita-se que a civilização persa tenha adicionado variações estruturais para permitir melhor resfriamento, como a sua combinação com os sistemas de irrigação existentes para ajudar a resfriar o ar antes da sua liberação por toda a casa.

No clima quente e seco de Yazd, essas estruturas se tornaram cada vez mais populares, até que a cidade se tornou um oásis de altas torres ornamentadas em busca do vento do deserto. Yazd é uma cidade histórica que foi reconhecida como Patrimônio Mundial da Unesco em 2017 — em parte, pela sua grande quantidade de captadores de vento.

Além de desempenhar o propósito funcional de resfriar as casas, as torres também tinham forte importância cultural. Os captadores de vento fazem parte da paisagem de Yazd, da mesma forma que o Templo do Fogo de Zoroastro e a Torre do Silêncio.

E há também o captador de vento do Jardim de Dowlat Abad, que se acredita ser o mais alto do mundo (com 33 metros de altura) e um dos poucos ainda em funcionamento. Abrigado em uma construção octogonal, ele fica de frente para uma fonte e um lago que se estende ao longo de fileiras de pinheiros.

Possível renascimento?

Com a eficácia do resfriamento fornecido por esses captadores de vento livres da emissão de gases, alguns pesquisadores argumentam que eles merecem ressurgir. 

O pesquisador Parkham Kheirkhah Sangdeh estudou minuciosamente a aplicação científica e a cultura local dos captadores de vento na arquitetura contemporânea na Universidade de Ilam, no Irã. Ele afirma que inconvenientes como insetos que ingressam nas calhas e o acúmulo de poeira e fragmentos do deserto fizeram com que muitas pessoas abandonassem os captadores de vento tradicionais. 

No seu lugar, são utilizados sistemas de resfriamento mecânicos, como unidades convencionais de ar condicionado. Muitas vezes, esses sistemas alternativos são alimentados por combustíveis fósseis e usam refrigerantes que agem como poderosos gases do efeito estufa quando liberados para a atmosfera.

Há muito tempo, o advento das modernas tecnologias de resfriamento é culpada pela deterioração dos métodos tradicionais no Irã, segundo a historiadora da arquitetura iraniana Elizabeth Beazley escreveu em 1977.

Sem manutenção constante, o clima hostil do planalto iraniano desgastou muitas estruturas, desde captadores de vento até casas de armazenamento de gelo. Kheirkhah Sangdeh também observa que o abandono dos captadores de vento se deveu, em parte, à tendência do público de adotar tecnologias vindas do Ocidente. 

«É preciso que haja mudanças de perspectiva cultural para usar essas tecnologias. As pessoas precisam observar o passado e entender por que a conservação de energia é tão importante», afirma o pesquisador, «a começar pelo reconhecimento da história cultural e da importância da conservação de energia».

Kheirkhah Sangdeh espera que os captadores de vento do Irã sejam reformados para oferecer resfriamento com uso eficiente de energia às construções existentes. Mas ele encontra muitas barreiras para esse trabalho, como as tensões internacionais existentes, a pandemia de covid-19 e a atual falta de água. «A situação está tão ruim no Irã que [as pessoas] levam um dia de cada vez», afirma ele.

Métodos e sistemas de resfriamento que não utilizam combustíveis fósseis, como os captadores de vento, poderão muito bem merecer seu ressurgimento, mas, para surpresa de muitos, eles já estão presentes — embora não sejam tão grandiosos como os iranianos — em muitos países ocidentais.

No Reino Unido, cerca de 7.000 variações de captadores de vento já foram instaladas em edifícios públicos entre 1979 e 1994. Eles podem ser vistos em construções como o Hospital Real de Chelsea, em Londres, e em supermercados de Manchester. 

Esses captadores de vento modernos lembram pouco as estruturas iranianas em forma de torre. Em um edifício de três andares em uma rua movimentada no norte de Londres, pequenas torres de ventilação pintadas de rosa-choque oferecem ventilação passiva. No alto de um shopping center em Dartford, também no Reino Unido, torres de ventilação cônicas giram para capturar a brisa com o auxílio de uma asa traseira que mantém a torre voltada para a direção do vento. 

Os Estados Unidos também adotaram projetos inspirados nos captadores de vento com entusiasmo. Um desses exemplos é o centro de visitantes do Parque Nacional de Zion, no sul de Utah. 

O parque fica em um alto planalto desértico, com clima e topografia comparáveis com a região de Yazd, e o uso de tecnologias de resfriamento passivo como o captador de vento eliminou quase por completo a necessidade de ar condicionado mecânico. Os cientistas registraram diferença de temperatura de 16°C entre o lado externo e o interior do centro de visitantes, apesar das muitas pessoas que passam regularmente pelo local. 

À medida que se aprofunda a busca de soluções sustentáveis para o aquecimento global, surgem mais oportunidades que favorecem a construção de captadores de vento. Em Palermo, na Itália, pesquisadores descobriram que o clima e as condições de vento existentes fazem da cidade um local propício para uma versão do captador de vento iraniano. 

Em outubro, o captador de vento foi exposto com destaque na feira Expo Dubai, nos Emirados Árabes Unidos, como parte de uma rede de construções cônicas no pavilhão da Áustria. Para sua idealização, a empresa de arquitetura austríaca Querkraft inspirou-se no barjeel — a versão árabe do captador de vento. 

Enquanto pesquisadores como Kheirkhah Sangdeh argumentam que o captador de vento tem muito mais a oferecer para o resfriamento de casas sem o uso de combustíveis fósseis, essa engenhosa tecnologia já migrou para outras partes do mundo — mais do que se pode imaginar. Na próxima vez que você encontrar uma torre de ventilação alta no topo de um supermercado, edifício ou escola, examine com cuidado. Você pode estar olhando para o legado dos magníficos captadores de vento do Irã.

Link Original: https://www.bbc.com/portuguese/internacional-59431860?at_medium=custom7&at_custom3=BBC+Brasil&at_custom1=%5Bpost+type%5D&at_custom4=1B7B499C-55C7-11EC-B231-62780EDC252D&at_custom2=facebook_page&at_campaign=64&fbclid=IwAR0kuYZC280HPPD686Dk5HGIkZjPuOcg_WDFaedmwwt9xJF9LHFTVR67BGU


China’s New Quantum Computer Has 1 Million Times the Power of Google’s

It appears a quantum computer rivalry is growing between the U.S. and China.

Physicists in China claim they’ve constructed two quantum computers with performance speeds that outrival competitors in the U.S., debuting a superconducting machine, in addition to an even speedier one that uses light photons to obtain unprecedented results, according to a recent study published in the peer-reviewed journals Physical Review Letters and Science Bulletin.

China has exaggerated the capabilities of its technology before, but such soft spins are usually tagged to defense tech, which means this new feat could be the real deal.

China’s quantum computers still make a lot of errors

The supercomputer, called Jiuzhang 2, can calculate in a single millisecond a task that the fastest conventional computer in the world would take a mind-numbing 30 trillion years to do. The breakthrough was revealed during an interview with the research team, which was broadcast on China’s state-owned CCTV on Tuesday, which could make the news suspect. But with two peer-reviewed papers, it’s important to take this seriously. Pan Jianwei, lead researcher of the studies, said that Zuchongzhi 2, which is a 66-qubit programmable superconducting quantum computer is an incredible 10 million times faster than Google’s 55-qubit Sycamore, making China’s new machine the fastest in the world, and the first to beat Google’s in two years.

The Zuchongzhi 2 is an improved version of a previous machine, completed three months ago. The Jiuzhang 2, a different quantum computer that runs on light, has fewer applications but can run at blinding speeds of 100 sextillion times faster than the biggest conventional computers of today. In case you missed it, that’s a one with 23 zeroes behind it. But while the features of these new machines hint at a computing revolution, they won’t hit the marketplace anytime soon. As things stand, the two machines can only operate in pristine environments, and only for hyper-specific tasks. And even with special care, they still make lots of errors. «In the next step we hope to achieve quantum error correction with four to five years of hard work,» said Professor Pan of the University of Science and Technology of China, in Hefei, which is in the southeastern province of Anhui.

China’s quantum computers could power the next-gen advances of the coming decades

«Based on the technology of quantum error correction, we can explore the use of some dedicated quantum computers or quantum simulators to solve some of the most important scientific questions with practical value,» added Pan. The circuits of the Zuchongzhi have to be cooled to very low temperatures to enable optimal performance for a complex task called random walk, which is a model that corresponds to the tactical movements of pieces on a chessboard.

The applications for this task include calculating gene mutations, predicting stock prices, air flows in hypersonic flight, and the formation of novel materials. Considering the rapidly increasing relevance of these processes as the fourth industrial revolution picks up speed, it’s no exaggeration to say that quantum computers will be central in key societal functions, from defense research to scientific advances to the next generation of economics.

Link Original: https://interestingengineering.com/chinas-new-quantum-computer-has-1-million-times-the-power-of-googles?fbclid=IwAR1IuvBdu_2k4RU0ueeA_j5dnWZkwz1N0DsmyfErtrRvBTzVs971unoo1ZQ




New invention promises quantum internet that can’t be hacked

Photo by panumas nikhomkhai on Pexels.com
  • Scientists devise the largest-ever quantum communications network.
  • The technology is much cheaper than previous attempts and promises to be hacker-proof.
  • The ‘multiplexing’ system devised by the researchers splits light particles that carry information.

Scientists are closer to creating a hacker-proof quantum internet thanks to a promising new invention. A team led by the University of Bristol in the U.K. found a method of securing online communication that relies on the laws of physics.

The approach aims to make any message sent over the internet interception-proof. 

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Artificial Intelligence Is Now Smart Enough to Know When It Can’t Be Trusted

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(akinbostanci/Getty Images)TECHDAVID NIELD 25 NOVEMBER 2020

How might The Terminator have played out if Skynet had decided it probably wasn’t responsible enough to hold the keys to the entire US nuclear arsenal? As it turns out, scientists may just have saved us from such a future AI-led apocalypse, by creating neural networks that know when they’re untrustworthy.

These deep learning neural networks are designed to mimic the human brain by weighing up a multitude of factors in balance with each other, spotting patterns in masses of data that humans don’t have the capacity to analyse.

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Supercomputer Aurora 21 will map the human brain, starting in 2021

Between your ears lies a miracle of nature, with more connections than our galaxy has stars. In the past, the idea of mapping the connectome—or the interconnected neuronal pathways of the brain (the white matter), was thought impossible. Now, a group of scientists are planning to do just that. How? They plan on using an oncoming supercomputer with tremendous power. Should they be successful, it could stand as one of the greatest achievements in the history of science. And that’s just one of the project’s scientists at Argonne National Laboratory are planning, with Aurora 21 (A21).

Intel, IBM, and other tech giants are currently working together to create this mind-blowing supercomputer that’ll run a quintillion operations simultaneously. This will be the first exascale supercomputer in the US. It’s set to go live in 2021. Originally, the US Department of Energy (DOE) reported a 2023 unveiling. But when China announced it was to have its own (exascale supercomputer) by 2020, the DOE stepped up its schedule. Those involved with the project say it’s humming along and should be completed on time.

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In quantum entanglement first, scientists link distant large objects

Light goes through the atomic cloud in the center and falls onto the membrane on the left. Because of the interaction with light the precession of atomic spins and vibration of the membrane become quantum correlated. Credit: Niels Bohr Institute

Researchers accomplished quantum entanglement between a mechanical oscillator and a cloud of atoms.The feat promises application in quantum communication and quantum sensors.Quantum entanglement involves linking two objects, making them behave as one at a distance.

Scientists entangled two large quantum objects, both at different locations from each other, in a quantum mechanics first. The feat is a step towards practical application of a rather counterintuitive phenomenon and was accomplished by a team from the Niels Bohr Institute at the University of Copenhagen.

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