Η Microsoft βρίσκει νέο υλικό για να αντικαταστήσει το λίθιο σε μπαταρίες που χρησιμοποιούν τεχνητή νοημοσύνη

Τι πρέπει να ξέρετε

• Η
  
  Microsoft
  
  και το Εθνικό Εργαστήριο Βορειοδυ
  
  τι
  
  κού Ειρηνικού (PNNL) ενδέχεται να βρίσκονται στα πρόθυρα μιας σημαντικής ανακάλυψης που θα μειώσει τη χρήση λιθίου στις μπαταρίες έως και 70%.
• Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν την τεχνητή νοημοσύνη και τους εξαιρετικά ικανούς
  
  υπολογιστές
  
  για να εντοπίσουν πιθανά υλικά που μπορούν να αντικατασταθούν στη θέση του λιθίου.
• Το λίθιο είναι επιρρεπές σε πυρκαγιές και η διαδικασία εξόρυξής του έχει αρνητικές επιπτώσεις στο περιβάλλον καθώς απαιτεί πολύ νερό και ενέργεια.
• Το αναγνωρισμένο υλικό είναι ένας στερεός ηλεκτρολύτης που το καθιστά φτωχό αγωγό ενέργειας, δίνοντας τελικά το πάνω χέρι στο λίθιο σε σύγκριση, καθώς είναι καλύτερος αγωγός στην υγρή του κατάσταση.

Η χρονιά της τεχνητής νοημοσύνης είναι όντως μπροστά μας, μετά την πρόσφατη ανακοίνωση της Microsoft που περιγράφει λεπτομερώς την ανακάλυψη της στην εύρεση νέων υλικών μπαταριών. Οι περισσότερες από τις διαθέσιμες μπαταρίες αυτή τη στιγμή είναι με βάση το λίθιο, κάτι που προκαλεί μεγάλη ανησυχία μεταξύ των χρηστών επειδή είναι επιρρεπείς σε πυρκαγιές, μεταξύ άλλων ανησυχιών για την ασφάλεια.

Δουλεύοντας παράλληλα με το Εθνικό Εργαστήριο Βορειοδυτικού Ειρηνικού (PNNL), η Microsoft έχει ήδη σημειώσει σημαντική πρόοδο στην εύρεση εναλλακτικής λύσης για τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, σύμφωνα με ένα σημείο του

Το χείλος

.

Το υλικό ενέχει λιγότερο κίνδυνο καθώς είναι ηλεκτρολύτης στερεάς κατάστασης, πράγμα που ουσιαστικά σημαίνει ότι είναι λιγότερο πιθανό να σκάσει και να προκαλέσει πυρκαγιά. Σύμφωνα με τα ευρήματα των επιστημόνων, το υλικό θα συμβάλει στη μείωση της χρήσης λιθίου στις μπαταρίες κατά 70%.

Τι σημαίνει αυτό για τις μπαταρίες ιόντων λιθίου;

Αν και αυτή η ανακάλυψη είναι ένα απίστευτο κατόρθωμα, υπάρχει ακόμα πολλή δουλειά και δοκιμές που πρέπει να γίνουν. Από τη θετική πλευρά, οι επιστήμονες είναι ενθουσιασμένοι με τη διαθεσιμότητα και τη γενική ύπαρξη της γενετικής τεχνητής νοημοσύνης, καθώς μπορεί ενδεχομένως να επιταχύνει την όλη διαδικασία. Φυσικά, το υλικό του ηλεκτρολύτη στερεάς κατάστασης δεν είναι γραμμένο σε πέτρα. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι υγροί ηλεκτρολύτες είναι πολύ πιο αποτελεσματικοί όταν πρόκειται για αγώγιμη ενέργεια σε σύγκριση με τους στερεούς ηλεκτρολύτες. Ένας γρίφος που οι επιστήμονες εξακολουθούν να αναζητούν ενεργά να λύσουν.

Σύμφωνα με τον Karl Mueller, φυσικοχημικό και διευθυντή γραφείου ανάπτυξης προγραμμάτων στο PNNL:

“Το μεγάλο σημείο που πρέπει να επισημάνω είναι η ταχύτητα με την οποία φτάσαμε σε μια νέα ιδέα, ένα νέο υλικό. Εάν μπορούμε να δούμε αυτό το είδος επιτάχυνσης, το στοίχημά μου θα ήταν ότι αυτός είναι ο τρόπος του μέλλοντος για να βρούμε αυτού του είδους τα υλικά. .”

Ως εκ τούτου, οι επιστήμονες πιθανότατα θα κάνουν περισσότερες ανακαλύψεις και θα εξερευνήσουν περισσότερα υλικά σε όλη τη φάση της δοκιμής. Οι ερευνητές που εργάζονταν στο έργο αξιοποίησαν τις δυνατότητες AI για να εντοπίσουν τα ιδανικά και πιθανά υλικά για την αντικατάσταση του λιθίου στις μπαταρίες. Για το πλαίσιο, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν τεχνολογία AI για να «κοσκινίσουν» 32 εκατομμύρια πιθανά υλικά και μείωσαν τη λίστα σε 18 σε λιγότερο από μια εβδομάδα. Μια διαδικασία που θα τους χρειαζόταν περισσότερες από δύο δεκαετίες εάν χρησιμοποιούσαν παραδοσιακές μεθόδους για να έχουν πρόσβαση σε αυτά τα υλικά.

Όπως τόνισε η Krysta Svore

επικεφαλής στην ομάδα Microsoft Quantum – Redmond (QuArC) στη Microsoft Research:

«Πρέπει πραγματικά να συμπιέσουμε τα επόμενα 250 χρόνια της επιστήμης των υλικών της χημείας στις επόμενες δύο δεκαετίες, σωστά; Και αυτό γιατί θέλουμε να σώσουμε τον πλανήτη μας. Όπως μπορείτε να δείτε από αυτά τα αποτελέσματα, η τεχνητή νοημοσύνη και οι υπολογιστές υψηλής απόδοσης μαζί μπορούν να επιταχύνουν αυτήν την επιστημονική ανακάλυψη».

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου δεν θα είναι αξιόπιστες για πολύ

Το λίθιο είναι η κύρια κινητήρια δύναμη για τις περισσότερες ηλεκτρονικές

συσκευές

μας, από smartphone έως ηλεκτρικά οχήματα. Κατά συνέπεια, η ζήτηση για το προϊόν είναι εξαιρετικά υψηλή σε σχέση με την πραγματική του προσφορά.

Έχοντας αυτό υπόψη, μπορεί να καταλήξουμε σε μια κατάσταση όπου ο πόρος δεν είναι πλέον άμεσα διαθέσιμος. Σύμφωνα με το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ, η ζήτηση για μπαταρίες ιόντων λιθίου προβλέπεται να φτάσει στο υψηλότερο επίπεδο όλων των εποχών έως το 2030 (έως και δέκα φορές την τρέχουσα ζήτηση).

Αυτή τη στιγμή, οι κατασκευαστές κατασκευάζουν ενεργά περισσότερες εγκαταστάσεις μπαταριών για να ανταποκριθούν στην αυξανόμενη ζήτηση για μπαταρίες. Αν και αυτό μόλις και μετά βίας λειτουργεί, αυτό επηρεάζει αρνητικά το περιβάλλον, καθώς η διαδικασία προμήθειας του υλικού απαιτεί μεγάλη ποσότητα νερού και ενέργειας όπως μοιράζεται

BBC

.

Ευτυχώς, οι επιστήμονες έχουν ακόμα έως και 17 πιθανά υλικά για να επιλέξουν από τα οποία μπορεί να είναι τέλεια υποψήφια για να αντικαταστήσουν το λίθιο. Χωρίς να ξεχνάμε ότι έχουν πρόσβαση σε γενετική τεχνητή νοημοσύνη και υπολογιστές υψηλής απόδοσης για να κάνουν τη διαδικασία απλούστερη και ταχύτερη.