Potpuno nov materijal, koja bi mogao da smanji upotrebu litijuma u baterijama, otkrivena je korišćenjem veštačke inteligencije (VI) i superkompjutera.

Do otkrića su došli „Majkrosoft“ i „Pacifik nortvest nešnal laboratorija“ (PNNL), koja je deo američkog Ministarstva energetike.

Naučnici kažu da bi materijal potencijalno mogao da smanji upotrebu litijuma do 70 odsto.

Otkada je otkriven, novi materijal se koristi za napajanje sijalica.

Istraživači „Majkrosofta“ su pomoću veštačke inteligencije i superkompjutera, za manje od nedelju dana, suzili listu od 32 miliona potencijalnih neorganskih materijala na 18 kandidata koji bi mogli da zamene litijum. Ovaj proces analize podataka trajao bi više od dve decenije da su korišćene tradicionalne laboratorijske metode istraživanja.

Proces je od početka do razvoja prototipa radne baterije trajao manje od devet meseci.

Dve organizacije su to postigle korišćenjem napredne veštačke inteligencije i računara visokih performansi koji kombinuju veliki broj računara za rešavanje složenih naučnih i matematičkih zadataka.

Izvršni potpredsednik „Majkrosofta“, Džejson Zander, rekao je za Bi-Bi-Si da je jedna od misija tehnološkog giganta da „komprimuje 250 godina naučnih otkrića u narednih 25”.

„Mislimo da će nam ovakva tehnologija pomoći da to uradimo. Ovo je način na koji će ove naučne discipline da se obavljaju u budućnosti“, smatra Zander.

Problem sa litijumom

Litijum se često naziva „belim zlatom“ zbog njegove tržišne vrednosti i srebrnaste boje. To je jedna od ključnih komponenti u punjivim baterijama (litijum-jonskim baterijama) koje napajaju sve, od električnih vozila do pametnih telefona.

Kako se potreba za ovim metalom povećava i potražnja za električnim vozilima raste, svet bi se mogao suočiti sa nedostatkom sirovine već 2025. godine, prema Međunarodnoj agenciji za energiju.

Takođe se očekuje da će potražnja za litijum-jonskim baterijama porasti do deset puta do 2030. godine, prema američkom Ministarstvu za energetiku, tako da proizvođači stalno grade postrojenja za baterije kako bi održali korak sa potražnjom.
Iskopavanje litijuma izaziva kontroverze jer proces izdvajanja traje dugo i ima značajan uticaj na životnu sredinu. Vađenje metala zahteva velike količine vode i energije, a proces može ostavlja ogromne posledice kako na izgled zemljišta, tako i toksični otpad.

Dr Nurija Tapia-Ruiz, koja predvodi tim istraživača baterija na odeljenju za hemiju na Imperijal koledžu u Londonu, naglašava da je svaki materijal koji će smanjiti količinu litijuma i poseduje dobre mogućnosti skladištenja energije „sveti gral“ u industriji litijum-jonskih baterija.

„VI i superkompjuteri će postati ključni alati za istraživače baterija u narednim godinama kako bi pomogli u predviđanju novih materijala visokih performansi“, dodaje hemičarka.

Međutim, hemičar dr Edvard Brajtman, predavač na Univerzitetu Stratklajd, napominje da bi tu tehnologiju trebalo „uzeti sa malo rezerve“.

„Takve analize bi mogle da proizvedu lažne rezultate ili rezultate koji u početku izgledaju dobro, a onda se ispostavi ili da je to materijal koji je poznat ili da se ne može sintetizovati u laboratoriji.“

Materijal koji je izolovala veštačka inteligencija trenutno se zove jednostavno N2116. U pitanju je elektrolit u čvrstom stanju koji su naučnici testirali i od sirovog materijala preveli u radni prototip.

Ima potencijal da bude održivo rešenje za skladištenje energije jer su čvrste baterije bezbednije od tradicionalnog tečnog ili želatiniziranog litijuma.

U bliskoj budućnosti, čvrste litijumske baterije sa bržim punjenjem obećavaju da će biti energetski još gušće, sa hiljadama ciklusa punjenja.

Po čemu se ovaj model VI razlikuje

Način na koji ova tehnologija funkcioniše je korišćenje nove vrste veštačke inteligencije koju je razvio „Majkrosoft“ koja je obučena na molekularnim podacima koji otkrivaju hemijski sastav.

„Ova veštačka inteligencija se zasniva na naučnim materijalima, bazama podataka i svojstvima“, objasnio je Zander.
„Podaci su veoma pouzdani i korišćeni su za naučna otkrića.“

Nakon što je softver suzio 18 kandidata, stručnjaci za baterije u PNNL-u su ih pogledali i odabrali konačnu supstancu na kojoj će raditi u laboratoriji.

Karl Mjurel iz PNNL-a rekao je da su uvidi „Majkrosoftove“ VI ukazali „na potencijalno plodnu teritoriju mnogo brže“ nego u normalnim radnim uslovima.

„Mogli bismo da modifikujemo, testiramo i podesimo hemijski sastav ovog novog materijala i brzo procenimo njegovu tehničku održivost za radnu bateriju, što pokazuje koliko će ova napredna veštačka inteligencija ubrzati ciklus inovacija“, ističe Mjurel.

(Pančevac/RTS)