Това, което доскоро отнемаше на учените години и десетилетия, днес може да се постигне за дни с помощта на изкуствен интелект (ИИ).
Точно 80 часа е отнело на ИИ и суперкомпютри за облачно базирани изчисления пресяването на 32 млн. неорганични вещества до 18 обещаващи кандидата, които да могат да се ползват за разработване на батерии, различни от настоящите.
Т.е. като алтернатива на част от количествата литий, които се използват към момента.
След това екипът на Microsoft и Тихоокеанската северозападна национална лаборатория (PNNL) към Министерството на енергетиката на САЩ свеждат потенциалните субстанции до една.
Тя е синтезирана, показва обещаващи резултати и може да намали употребата на литий с до 70%.
Подобно откритие би имало огромен ефект заради проблемите с добива на литий и нарастващото му търсене. Наричан "бялото злато", той се използва за батериите за всякакви устройства - от телефони до електрически коли.
Търсенето обаче скоро може да надвиши предлагането и да се стигне до недостиг и ръст на цените на този метал.
Разработването на нови находища отнема години, а добивът на литий не е особено устойчив - изразходват се огромни количества вода и енергия, а процесът често води до употреба на токсични за околната почва химикали.
Затова и евентуален заместител с по-малко съдържание на "бяло злато" би могъл да се окаже Светият Граал на автоиндустрията.
При традиционните методи за синтезиране на нови вещества първата стъпка е да се прочетат публикуваните резултати от предишни проучвания и да се анализира какъв подход да се избере.
"Едно от основните предизвикателства обаче е, че хората публикуват успехите си, но не и провалите", обяснява Виджай Муругесан, шеф на отдела за природни науки към правителствената лаборатория PNNL.Така останалите няма как да се поучат от грешки и да не ги повтарят.
Следват тестове и проверки на предположенията, което отнема доста време, а при грешка всичко започва отначало.
Търси се или как да се подобрят вече достигнати постижения, или от всички възможни решения чрез елиминиране да се стигне до нещо ново. В този процес има и много изчисления и тук се включва облачната изчислителна система на Microsoft.
Към нея се добавят и ИИ системи, специално "научени на химия" - обучени да правят сложни оценки на химичните елементи и да търсят подходящи комбинации.
Те преценяват характеристики на веществата, свързани с енергията, силата, механичните свойства и т.н. ИИ моделите са тренирани върху огромни бази данни от симулации на вещества.
"Зелени заедно"...
е общ проект на Money.bg и Webcafe.bg, който обръща внимание на екологичните тенденции - както в ежедневието на всеки от нас, така и в бизнеса. Научете повече тук: zelenizaedno.bg
Чрез това "знание" те са в състояние да прогнозират свойствата на веществата 1500 пъти по-бързо от традиционните изчисления.
От 32 млн. възможни вещества първо се отсяват стабилните. С друг ИИ инструмент се филтрират молекулите според реактивността им, а с трети - спрямо потенциала да пренасят енергия.
Така се стига до 800 най-добри варианти за материали за батерии. На този етап се включва суперкомпютърът, който изчислява с висока точност енергията и движенията на атомите и молекулите във всяко от веществата.
Когато потенциалните кандидати са сведени до 150, се оценява практичността им - наличност и цена - и така те са пресети до 23, от които 5 са вече познати, а 18 са нови.
Този процес отнема 80 часа.
От избраните от софтуера вещества учените избират едно, с което да работят в истинска лаборатория - електролит в твърдо състояние. В него има литий и натрий, както и други елементи, но съдържанието на литий е значително намалено - то е със 70% по-малко, отколкото се използва в сегашните батерии.
За момента според Би Би Си с батерия с новото вещество, наречено N2116, е захранена крушка.
Разработката му все още е в ранен етап, точните му химични свойства се оптимизират и може да не работят по търсения начин при по-мащабни тестове, обяснява Брайън Ейбрахамсон, началник на дигиталния отдел на PNNL.
Той обаче набляга на това, че в случая не е толкова важно откритието на точно това вещество за направа на батерии, а скоростта, с която това е станало.
Целият процес - от началото до разработването на прототип на батерия, е отнел под 9 месеца.
Защото според екипа зад проекта най-важното е, че постижението отваря широко вратата за бързо търсене на решения в областта на химията, физиката и фармацията.
---
"Зелени заедно" показва добрите примери и важните съвети - всичко, което трябва да знаем по пътя към по-природосъобразно съществуване, работа и правене на бизнес. Проектът се осъществява с подкрепата на Кауфланд България, UniCredit Bulbank, Cargotec, RÖFIX, Insaoil, GreenPoint, Toki.bg, Инвестбанк, Hitachi Energy.
