בינה מלאכותית פותרת את האתגר הגדול של תעשיית האנרגיה: הצעת 5 חומרים להחלפת סוללות ליתיום

מדענים אמריקאים השתמשו בבינה מלאכותית (AI) כדי לגלות חמישה חומרים נקבוביים חדשים שיכולים לבשר את עידן הסוללות הרב-ערכיות - פתרון אחסון אנרגיה חזק יותר, זול יותר ובר-קיימא יותר מטכנולוגיית סוללות ליתיום-יון הנוכחית.

Báo Quốc Tế•03/08/2025

AI giải quyết thách thức lớn của ngành năng lượng: Gợi ý 5 vật liệu gì thay thế pin lithium. (Nguồn: Science Daily)

במקום עשרות שנים של ניסויים ידניים, בינה מלאכותית מאפשרת חקירה של יקום שלם של חומרים תוך חודשים ספורים בלבד. (מקור: Science Daily)

צוות במכון הטכנולוגי של ניו ג'רזי (NJIT), בראשות פרופסור דיבקר דאטה, השתמש במערכת בינה מלאכותית כפולה כדי להתמודד עם אתגר מרכזי לתעשיית האנרגיה: מציאת תחליף לליתיום, יסוד שהופך לנדיר ויקר יותר ויותר.

תוצאות מחקר שפורסמו לאחרונה בכתב העת Cell Reports Physical Science מראות כי חומרים חדשים יכולים לתמוך בסוללות באמצעות יסודות בשפע כמו מגנזיום, סידן, אלומיניום ואבץ.

סוללות רב-ערכיות משתמשות ביונים בעלי שניים עד שלושה מטענים חיוביים - במקום מטענים אחד בלבד כמו ליתיום - ויכולות תיאורטית לאגור יותר אנרגיה. אבל יונים אלה גדולים וכבדים יותר, מה שמקשה עליהם לנוע דרך מבני חומרים קונבנציונליים. כאן נכנסת לתמונה הבינה המלאכותית.

צוות NJIT שילב שני מודלים של בינה מלאכותית: מודל ביו-חומרים בשם Crystal Diffusion Variational Autoencoder (CDVAE) ומודל שפה גדולה (LLM) מכוון במיוחד. ה-CDVAE מייצר אלפי מבני גביש חדשים, בעוד שה-LLM מעריך יציבות תרמודינמית - גורם מפתח במימוש החומר במעבדה.

התוצאות מציגות חמישה חומרי תחמוצת מתכות מעבר חדשים לחלוטין בעלי מבנים נקבוביים ו"תעלות" רחבות מוליכות יונים - המתאימות להובלת יונים רב-ערכיים מגושמים - אשר אומתו על ידי סימולציות מכניות קוונטיות ובדיקות יציבות.

"במקום עשרות שנים של ניסויים ידניים, בינה מלאכותית מאפשרת לנו לחקור יקום שלם של חומרים תוך חודשים ספורים בלבד", אמר דאטה. "זה לא רק עוזר לנו למצוא חומרים לסוללות, אלא גם פותח דרך חדשה לעצב כל מיני חומרים מתקדמים - מאלקטרוניקה ועד טכנולוגיות אנרגיה נקייה."

הצוות עובד כעת עם מעבדות ניסיוניות כדי לסנתז ולבדוק את החומרים שהתגלו לאחרונה, במטרה להתקדם לייצור מסחרי של סוללות רב-ערכיות - צעד שיכול לשנות לחלוטין את עתיד אחסון האנרגיה.

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