С помощта на изкуствен интелект и суперкомпютри е открито съвсем ново вещество, което може да намали употребата на литий в батериите, предава BBC.
Откритията са направени от Microsoft и Тихоокеанската северозападна национална лаборатория (Pacific Northwest National Laboratory - PNNL), която е част от Министерството на енергетиката на САЩ. Според учените материалът може да намали използването на литий с до 70%. След откриването му новият материал е използван за захранване на електрическа крушка.
Изследователите на Microsoft използваха изкуствен интелект и суперкомпютри, за да ограничат 32 милиона потенциални неорганични материали до 18 обещаващи кандидати за по-малко от седмица - процес на подбор, който би отнел повече от две десетилетия, за да се извърши с помощта на традиционните лабораторни изследователски методи.
Процесът от създаването до разработването на работещ прототип на батерия отне по-малко от девет месеца.
Двете организации постигнаха това с помощта на усъвършенстван изкуствен интелект и високопроизводителни изчисления, които съчетават голям брой компютри за решаване на сложни научни и математически задачи.
Изпълнителният вицепрезидент на Microsoft Джейсън Зандер заяви пред BBC, че една от мисиите на технологичния гигант е да „компресира 250 години научни открития в следващите 25“.
„Смятаме, че подобна технология ще ни помогне да го направим. Това е начинът, по който този тип наука ще се прави в бъдеще“, казва той.
Проблемът с лития
Литият често е наричан „бяло злато“ заради пазарната си стойност и сребристия си цвят. Той е един от ключовите компоненти в акумулаторните батерии (литиево-йонни батерии), които захранват всички видове превозни средства - от електромобили до смартфони.
Според Международната агенция по енергетика с нарастването на нуждата от метал и търсенето на електромобили светът може да се сблъска с недостиг на материала още през 2025 г.
Освен това според Министерството на енергетиката на САЩ търсенето на литиево-йонни батерии ще се увеличи до десет пъти до 2030 г., така че производителите непрекъснато изграждат заводи за батерии, за да не изостават.
Добивът на литий може да бъде противоречив, тъй като разработването му може да отнеме няколко години и има значително въздействие върху околната среда. Извличането на метала изисква големи количества вода и енергия, а процесът може да остави огромни белези в ландшафта, както и токсични отпадъци.
Д-р Нурия Тапиа-Руис, която ръководи екип от изследователи на батерии в катедрата по химия на Имперския колеж в Лондон, заяви, че всеки материал с намалено количество литий и добри възможности за съхранение на енергия е „свещеният граал“ в производството на литиево-йонни батерии.
„През следващите години изкуственият интелект и суперкомпютрите ще се превърнат в ключови инструменти за изследователите на батерии, за да помогнат за прогнозирането на нови високоефективни материали“, казва тя.
Но д-р Едуард Брайтман, преподавател по химическо инженерство в Университета в Стратклайд, заяви, че към технологията трябва да се подхожда „с известна предпазливост“.
„Това може да доведе до фалшиви резултати или до резултати, които първоначално изглеждат добри, а след това се оказва, че това е материал, който е известен или който не може да бъде синтезиран в лабораторията“, коментира той.
Този материал, получен от изкуствен интелект, който в момента се нарича просто N2116, е твърдотелен електролит, тестван от учени, които са го превърнали от суровина в работещ прототип.
Тя има потенциала да бъде устойчиво решение за съхранение на енергия, тъй като твърдотелните батерии са по-безопасни от традиционните литиеви батерии с течен или гелообразен състав.
С какво се различава този ИИ?
Начинът, по който тази технология работи, е чрез използване на нов тип изкуствен интелект, създаден от Microsoft, обучен на молекулярни данни, който всъщност може да разбере химията.
„Целият този изкуствен интелект се основава на научни материали, база данни и свойства“, обяснява г-н Зандер.
„Данните са много надеждни, за да се използват за научни открития.“
След като софтуерът намали броя на 18-те кандидати, експертите по батерии в PNNL ги разгледаха и избраха окончателното вещество, с което да работят в лабораторията.
Карл Мюлер от PNNL заяви, че прозренията на ИИ от Microsoft са ги насочили „към потенциално плодотворна територия много по-бързо“, отколкото при нормални условия на работа.
„Можем да модифицираме, тестваме и настройваме химическия състав на този нов материал и бързо да оценим техническата му приложимост за работеща батерия, което показва обещанието на усъвършенствания изкуствен интелект да ускори иновационния цикъл“, отбеляза той.
В близко бъдеще по-бързо зареждащите се твърдотелни литиеви батерии обещават да бъдат още по-енергоемки, с хиляди цикли на зареждане.