Yapay zeka (AI), pillerde kullanılan lityum miktarını önemli ölçüde azaltabilecek yeni bir malzeme buldu. Geçmişte bunun gibi keşiflerin yapılması uzun yıllar alıyordu, ancak hızla artan bilgisayar gücü artık bunların birkaç gün içinde bulunabilmesini sağlıyor.
Yeni malzeme, kısa bir süre önce Microsoft ve karmaşık bilimsel ve matematiksel görevleri çözmek için çok sayıda bilgisayar kullanan bir bulut tabanlı bilgi işlem türü olan gelişmiş yapay zeka ve yüksek performanslı bilgi işlem (HPC) kullanan Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı’nın (PNNL) ortak girişimi ile ortaya çıkarıldı. Sistem 32 milyondan fazla potansiyel inorganik malzemeyi analiz etti ve yalnızca 80 saat içinde bunları pil geliştirmede kullanılabilecek 18 umut verici adaya indirmeyi başardı. Daha sonra bu adaylar insanlar tarafından test edildi ve özellikle umut verici görünen bir elektrolit keşfedildi.
Lityum-iyon piller, sürdürülebilir enerjiye geçişte çok önemli bir araç olmaya hazırlanıyor. ABD Enerji Bakanlığı’nın belirttiği üzere, bu pillerin artan önemi göz önüne alındığında, lityum talebinin bu on yılın sonuna kadar beş ila 10 kat artması bekleniyor. Ancak bu artan talep pek çok sorunu ve engeli de yanında getiriyor. Doğal lityum yataklarının nispeten az olmasının yanı sıra, madencilik oldukça maliyetli olabilir, çevreye ve yerel topluluklara zarar verebilir ve jeopolitik çatışmayı arttırabilir. Bu nedenle bilim insanları ve bu pillerin öneminin farkında olan diğerleri, bunun yerine kullanılabilecek materyaller bulma konusunda oldukça istekli davranıyor.
Yeni malzeme: Katı hal elektrolit
Yeni malzeme, katı hal elektrolit olarak adlandırılıyor. Kimyasal nitelikleri nedeniyle sodyum iyonları ve lityum iyonlarının tek bir katı hal elektrolit sisteminde bir arada kullanılamayacağı düşünülüyordu ancak yapay zeka sistemi böyle bir malzemenin mümkün olduğunu gösterdi. Araştırmacılar fikri test ettiğinde bunun doğru olduğu bulundu. Elektrolit hem lityum hem de sodyumun yanı sıra diğer bazı elementleri de kullandığından dolayı, gerekli lityum miktarını yüzde 70’e kadar azaltabilir.
Microsoft ve PNNL araştırmacıları daha sonra materyali sentezlediler ve işlevsel prototip piller yapmak için kullandılar. Şu anda bu pillerin gerçek dünyada ne kadar başarılı olacağını görmek için uzun bir test sürecindeler.
Temel olarak muazzam miktarda verinin elenmesini içeren bu tür görevler, yapay zeka için ideal. Yapay zeka, benzer bir şekilde yeni farmakolojik bileşiklerin ve ilaçların keşfedilmesinde de kullanılıyor. 2020 yılında MIT araştırmacıları, 100 milyondan fazla kimyasal bileşiğin yer aldığı geniş bir dijital arşivi incelemek için özel olarak tasarlanmış bir bilgisayar algoritması kullandılar ve süper mikropları bile öldürebilecek güçlü bir antibiyotiği tanımlamayı başardılar.
Henüz hakem değerlendirmesinden geçmemiş olan makale yakın zamanda ön baskı sitesi arXiv’de yayınlandı.