בינה מלאכותית מטפלת באתגר אנרגטי מרכזי: הצעת 5 חומרים חלופיים לסוללות ליתיום.

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

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

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

מחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת Cell Reports Physical Science מראה כי חומרים חדשים יכולים לתמוך בסוללות המשתמשים בשפע של יסודות כמו מגנזיום, סידן, אלומיניום ואבץ.

סוללות רב-ערכיות משתמשות ביונים הנושאים שניים עד שלושה מטענים חיוביים - במקום מטענים אחד בלבד כמו ליתיום - כך שתיאורטית הן יכולות לאגור יותר אנרגיה. עם זאת, יונים אלה גדולים וכבדים יותר, מה שמקשה על תנועתם בתוך מבני חומרים קונבנציונליים. זהו צוואר הבקבוק שהבינה המלאכותית עזרה להתגבר עליו.

צוות NJIT שילב שני מודלים של בינה מלאכותית: מודל ביולוגי בשם "Crystal Diffusion Self-Variation Encoder" (CDVAE) ומודל שפה גדולה (LLM) מכוון במיוחד. CDVAE יצר אלפי מבני גביש חדשים, בעוד ש-LLM העריך יציבות תרמודינמית - גורם מפתח במימוש חומרים במעבדה.

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

דאטה הצהיר, "במקום לבזבז עשרות שנים על ניסויים ידניים, בינה מלאכותית מאפשרת לנו לחקור יקום שלם של חומרים תוך מספר חודשים בלבד. זה לא רק עוזר במציאת חומרים לסוללות, אלא גם פותח גישה חדשה לתכנון כל מיני חומרים מתקדמים - החל מרכיבים אלקטרוניים ועד טכנולוגיות אנרגיה נקייה."

צוות המחקר משתף פעולה כעת עם מעבדות ניסוי כדי לסנתז ולאמת את החומרים שהתגלו לאחרונה, במטרה להתקדם לעבר ייצור מסחרי של סוללות רב-ערכיות - צעד שעשוי לשנות לחלוטין את עתידה של תעשיית אגירת 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