یک ماده کاملاً جدید که می‌تواند استفاده از لیتیوم در باتری‌ها را کاهش دهد، با استفاده از هوش مصنوعی و ابر محاسبات کشف شد. این یافته‌ها توسط مایکروسافت و آزمایشگاه ملی شمال غرب اقیانوس آرام (PNNL) که بخشی از وزارت انرژی ایالات متحده است، انجام شده است. دانشمندان می‌گویند این ماده به طور بالقوه می‌تواند مصرف لیتیوم را تا 70 درصد در باطری ها کاهش دهد. پس از کشف این ماده جدید از آن برای تامین انرژی یک لامپ استفاده شد. محققان مایکروسافت از هوش مصنوعی و ابررایانه‌ها برای محدود کردن 32 میلیون ماده معدنی بالقوه به 18 نامزد امیدوارکننده برای استفاده در باطری ها در کمتر از یک هفته استفاده کردند. یک فرآیند غربالگری مواد معدنی که ممکن بود بیش از دو دهه طول بکشد تا با استفاده از روش‌های تحقیقاتی سنتی به نتیجه برسد. اما فرآیند کار با کمک هوش مصنوعی از آغاز به کار تا توسعه یک نمونه اولیه باتری در حال کار، کمتر از نه ماه طول کشید. این دو سازمان با استفاده از هوش مصنوعی پیشرفته و وتعداد زیادی ابر کامپیوتر که برای انجام محاسبات سنگین و دقیق از این دست مناسب است، به این مهم دست بافته اند. معاون اجرایی مایکروسافت، جیسون زاندر، به بی‌بی‌سی گفت که یکی از مأموریت‌های این غول فناوری این است که «250 سال اکتشاف علمی را در 25 سال فشرده کند». او گفت: "ما فکر می کنیم که فناوری مانند این به ما در انجام این کار کمک می کند. این راهی است که من فکر می کنم این نوع علم در آینده انجام خواهد شد."

مشکل لیتیوم:

لیتیوم به دلیل ارزش بازار و رنگ نقره‌ای آن اغلب به عنوان طلای سفید شناخته می‌شود. این ماده یکی از اجزای کلیدی در ساخت باتری‌های قابل شارژ (باتری‌های لیتیوم یونی) است که انرژی بسیاری از تجهیزات را از خودروهای الکتریکی (EVs) گرفته تا گوشی‌های هوشمند تأمین می‌کند. به گفته آژانس بین‌المللی انرژی، با افزایش نیاز به فلز و افزایش تقاضا برای خودروهای الکتریکی، جهان ممکن است تا سال 2025 با کمبود این ماده مواجه شود. همچنین طبق گفته وزارت انرژی ایالات متحده، انتظار می‌رود که تقاضا برای باتری‌های لیتیوم یونی تا سال 2030 تا 10 برابر افزایش یابد، بنابراین تولیدکنندگان به طور مداوم در حال ساخت کارخانه‌های باتری هستند تا از این روند عقب نمانند. از طرفی استخراج لیتیوم فرایند بلند مدت و سختی است زیرا توسعه آن ممکن است چندین سال طول بکشد و تأثیر قابل توجهی هم بر محیط زیست دارد. استخراج این فلز به مقادیر زیادی آب و انرژی نیاز دارد. دکتر نوریا تاپیا-روئیز، که سرپرستی تیمی از محققان باتری در بخش شیمی در امپریال کالج لندن را بر عهده دارد، گفت: هر ماده‌ای با مقادیر کم لیتیوم و قابلیت ذخیره انرژی خوب، "جام مقدس" در صنعت باتری‌های لیتیوم یونی به حساب می‌آید. او گفت: هوش مصنوعی و ابررایانه‌ها در سال‌های آینده به ابزارهای حیاتی برای محققان باتری تبدیل خواهند شد تا به پیش‌بینی مواد جدید با کارایی بالا کمک کنند. اما دکتر ادوارد برایتمن، مدرس مهندسی شیمی در دانشگاه Strathclyde، گفت که استفاده از این فناوری باید با احتیاط انجام شود. این ماده مشتق شده از هوش مصنوعی، که در حال حاضر به سادگی N2116 نامیده می‌شود، یک الکترولیت حالت جامد است که توسط دانشمندانی که آن را از یک ماده خام به یک نمونه اولیه تبدیل کردند، آزمایش شده است. این ماده پتانسیل این را دارد که یک راه حل ذخیره انرژی پایدار باشد، زیرا باتری‌های حالت جامد نسبت به لیتیوم مایع یا ژل مانند سنتی ایمن‌تر هستند. در آینده نزدیک انتظار می‌رود باتری‌های لیتیومی حالت جامد با شارژ سریع‌تر، با ظرفیت هزاران بار شارژ هم در دسترس قرار گیرد.

این هوش مصنوعی چه تفاوتی دارد؟

روش کار این فناوری با استفاده از نوع جدیدی از هوش مصنوعی است که مایکروسافت ایجاد کرده است و بر روی داده‌های مولکولی آموزش دیده است که در واقع می‌تواند شیمی را کشف کند. آقای Zander توضیح داد: "این هوش مصنوعی بر اساس مواد علمی، پایگاه داده و خواص آموزش دیده است." "داده‌ها مورد استفاده در این مدل هوش مصنوعی برای اکتشافات علمی بسیار قابل اعتماد هستند." پس از اینکه نرم افزار هوش مصنوعی 18 نامزد از مواد را محدود کرد، کارشناسان باتری در PNNL آنها را بررسی کردند و ماده نهایی را برای کار در آزمایشگاه انتخاب کردند. کارل مولر از PNNL گفت: «ما می‌توانیم ترکیب شیمیایی این ماده جدید را اصلاح، آزمایش و تنظیم کنیم و به سرعت، قابلیت فنی آن را برای یک باتری در حال کار ارزیابی کنیم، که نوید هوش مصنوعی پیشرفته را برای تسریع چرخه نوآوری نشان می‌دهد.»