La IA resuelve el gran desafío de la industria energética: sugiere 5 materiales para reemplazar las baterías de litio.

Científicos estadounidenses han utilizado inteligencia artificial (IA) para descubrir cinco nuevos materiales porosos que podrían marcar el comienzo de la era de las baterías multivalentes: una solución de almacenamiento de energía más potente, más barata y más sostenible que la actual tecnología de baterías de iones de litio.

En lugar de décadas de experimentación manual, la IA permite explorar todo un universo de materiales en tan solo unos meses. (Fuente: Science Daily)

Un equipo del Instituto de Tecnología de Nueva Jersey (NJIT), dirigido por el profesor Dibakar Datta, utilizó un sistema de IA dual para abordar un gran desafío para la industria energética: encontrar un sustituto para el litio, un elemento que cada vez es más escaso y caro.

Los resultados de una investigación publicada recientemente en la revista Cell Reports Physical Science muestran que nuevos materiales pueden sustentar baterías que utilizan elementos abundantes como magnesio, calcio, aluminio y zinc.

Las baterías multivalentes utilizan iones con dos o tres cargas positivas —en lugar de una sola, como el litio—, por lo que, en teoría, pueden almacenar más energía. Sin embargo, estos iones son más grandes y pesados, lo que dificulta su transporte a través de las estructuras de materiales convencionales. Aquí es donde entra en juego la IA.

El equipo de NJIT combinó dos modelos de IA: un modelo de biomateriales llamado Codificador Variacional de Difusión de Cristales (CDVAE) y un modelo de lenguaje grande (LLM) especialmente ajustado. El CDVAE genera miles de nuevas estructuras cristalinas, mientras que el LLM evalúa la estabilidad termodinámica, un factor clave para la obtención del material en el laboratorio.

Los resultados muestran cinco materiales de óxido de metal de transición completamente nuevos con estructuras porosas y amplios “canales” conductores de iones —adecuados para transportar iones multivalentes voluminosos— que han sido validados mediante simulaciones mecánico-cuánticas y pruebas de estabilidad.

«En lugar de décadas de experimentación manual, la IA nos permite explorar todo un universo de materiales en tan solo unos meses», afirmó Datta. «Esto no solo nos ayuda a encontrar materiales para baterías, sino que también abre un nuevo camino para diseñar todo tipo de materiales avanzados, desde la electrónica hasta las tecnologías de energía limpia».

El equipo está trabajando ahora con laboratorios experimentales para sintetizar y probar los materiales recién descubiertos, con el objetivo de avanzar hacia la producción comercial de baterías multivalentes, un paso que podría cambiar por completo el futuro del almacenamiento de energía.

Fuente: https://baoquocte.vn/ai-giai-quyet-thach-thuc-lon-cua-nganh-nang-luong-goi-y-5-vat-lieu-gi-thay-the-battery-lithium-323182.html