Μια καινούργια ουσία, η οποία θα μπορούσε να μειώσει τη χρήση λιθίου στις μπαταρίες, ανακαλύφθηκε με τη χρήση τεχνητής νοημοσύνης και υπερυπολογιστών, από τη Microsoft και το Εθνικό Εργαστήριο Βορειοδυτικού Ειρηνικού, το οποίο ανήκει στο Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ. Οι επιστήμονες λένε ότι το υλικό θα μπορούσε δυνητικά να μειώσει τη χρήση λιθίου έως και 70%.
Οι ερευνητές της Microsoft χρησιμοποίησαν τεχνητή νοημοσύνη και υπερυπολογιστές για να αναλύσουν 32 εκατομμύρια πιθανά ανόργανα υλικά και να τα περιορίσουν σε 18 υποσχόμενες περιπτώσεις σε λιγότερο από μία εβδομάδα – μια διαδικασία διαλογής που θα μπορούσε να πάρει πάνω από δύο δεκαετίες για να πραγματοποιηθεί με τις παραδοσιακές μεθόδους εργαστηριακής έρευνας. Ενώ η διαδικασία από τη σύλληψη μέχρι την ανάπτυξη μιας λειτουργικής μπαταρίας διήρκεσε λιγότερο από εννέα μήνες.
Ο εκτελεστικός αντιπρόεδρος της Microsoft, Τζέισον Ζάντερ, δήλωσε στο BBC ότι μία από τις αποστολές του τεχνολογικού κολοσσού ήταν να συμπιέσει 250 χρόνια επιστημονικών ανακαλύψεων στα επόμενα 25. «Και πιστεύουμε ότι μια τεχνολογία όπως αυτή θα μας βοηθήσει να το πετύχουμε αυτό. Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο αυτό το είδος της επιστήμης θα γίνεται στο μέλλον», είπε.
Το πρόβλημα με το λίθιο
Το λίθιο αναφέρεται συχνά ως «λευκός χρυσός» λόγω του χρώματός του και της υψηλής ζήτησης και αγοραστικής αξίας. Είναι ένα από τα βασικά συστατικά των επαναφορτιζόμενων μπαταριών (μπαταρίες ιόντων λιθίου) που τροφοδοτούν τα πάντα, από τα ηλεκτρικά οχήματα μέχρι τα smartphones.
Σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Ενέργειας, καθώς η ζήτηση όλο και αυξάνεται, ο κόσμος θα μπορούσε να αντιμετωπίσει έλλειψη του υλικού ήδη από το 2025. Ταυτόχρονα, η ζήτηση για μπαταρίες ιόντων λιθίου αναμένεται να δεκαπλασιαστεί έως και το 2030, σύμφωνα με το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ.
Η εξόρυξη λιθίου έχει σημαντικές επιπτώσεις στο περιβάλλον καθώς απαιτεί μεγάλες ποσότητες νερού και ενέργειας, αφήνει τεράστια σημάδια στο τοπίο, καθώς και τοξικά απόβλητα.
Το νέο υλικό, το οποίο προς το παρόν ονομάζεται απλώς N2116, είναι ένας ηλεκτρολύτης στερεάς κατάστασης που έχει δοκιμαστεί από επιστήμονες οι οποίοι το μετέτρεψαν από πρώτη ύλη σε λειτουργικό πρωτότυπο.
Έχει τη δυνατότητα να αποτελέσει μια βιώσιμη λύση αποθήκευσης ενέργειας, επειδή οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης είναι ασφαλέστερες από τις παραδοσιακές μπαταρίες λιθίου σε μορφή υγρού ή γέλης.
Τεχνητή νοημοσύνη και χημεία
Ο νέος τύπος τεχνητής νοημοσύνης που δημιούργησε η Microsoft εκπαιδεύεται σε μοριακά δεδομένα και μπορεί να κατανοήσει τη χημεία. Αφού το λογισμικό περιόρισε τις υποσχόμενες ουσίες στις 18, οι ειδικοί στις μπαταρίες τις εξέτασαν στη συνέχεια και επέλεξαν την τελική ουσία για να εργαστούν στο εργαστήριο.
Ο Καρλ Μούλερ από το Εθνικό Εργαστήριο Βορειοδυτικού Ειρηνικού δήλωσε ότι η τεχνητή νοημοσύνη της Microsoft τους κατηύθυνε «σε δυνητικά γόνιμο έδαφος πολύ πιο γρήγορα» από ό,τι θα γινόταν υπό κανονικές συνθήκες εργασίας.
«Μπορούσαμε να τροποποιήσουμε, να δοκιμάσουμε και να συντονίσουμε τη χημική σύνθεση αυτού του νέου υλικού και να αξιολογήσουμε γρήγορα την τεχνική βιωσιμότητά του για μια λειτουργική μπαταρία. Η προηγμένη τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να επιταχύνει τον κύκλο της καινοτομίας», δήλωσε.