Avanços empolgantes no uso de baterias de íon-lítio em energia renovável podem se tornar uma realidade mais cedo do que o esperado, graças à inteligência artificial (IA). O esforço conjunto entre a Microsoft e o Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) levou à descoberta de um novo material que poderia reduzir significativamente a quantidade de lítio necessária em baterias.
Utilizando IA avançada e computação em nuvem, o sistema analisou mais de 32 milhões de materiais inorgânicos potenciais e selecionou 18 candidatos promissores em apenas 80 horas. Esses materiais foram testados e uma conexão eletrólita se destacou como particularmente promissora.
As baterias de íon-lítio são crucial na transição para a energia sustentável. De acordo com o Departamento de Energia dos Estados Unidos, sua importância está crescendo e a demanda por lítio deve aumentar de cinco a dez vezes até o final da década.
No entanto, existem várias barreiras a serem superadas. Os depósitos naturais de lítio são relativamente raros e a mineração pode ser cara, prejudicial ao meio ambiente e às comunidades locais, e até mesmo levar a conflitos geopolíticos. É por isso que os cientistas estão buscando ativamente materiais alternativos.
O material recém-descoberto é um eletrólito de estado sólido. Anteriormente, acreditava-se que os íons de sódio e íons de lítio não poderiam ser usados juntos em um eletrólito de estado sólido devido às suas propriedades químicas, mas o sistema de IA identificou a possibilidade de tal material. Pesquisas subsequentes confirmaram essa teoria.
Mais notavelmente, utilizando tanto lítio quanto sódio, juntamente com outros elementos, a quantidade de lítio necessária em baterias pode ser reduzida em até 70%. Cientistas da Microsoft e PNNL reproduziram o material e o utilizaram para fabricar baterias protótipo. Testes de longo prazo estão atualmente em andamento para avaliar seu desempenho em condições do mundo real.
Utilizar IA para analisar grandes quantidades de dados é uma área onde essa tecnologia mostra um potencial imenso. Métodos semelhantes têm sido bem-sucedidos na descoberta de novos compostos farmacológicos e medicamentos. Em 2020, pesquisadores do MIT analisaram mais de 100 milhões de compostos químicos usando um algoritmo de computador especialmente projetado e descobriram um poderoso antibiótico capaz de combater superbactérias perigosas.
“Testemunharemos a maturação dos modelos de IA, o aumento do poder computacional necessário para seu treinamento e implantação, e a capacidade de treiná-los em domínios científicos específicos com conhecimentos específicos”, afirmou Brian Abrahamson, Diretor Digital do PNNL. “Acreditamos que isso iniciará uma nova era de aceleração. É empolgante porque esses problemas são significativos para o mundo.”
A pesquisa descrita ainda não passou pelo processo de revisão, mas foi publicada recentemente no servidor de pré-impressão arXiv.
Perguntas Frequentes com base nas informações fornecidas:
1. Como a inteligência artificial contribuiu para a descoberta de um novo material para baterias de íon-lítio?
2. Quais são os benefícios de usar esse material em baterias?
3. Por que as baterias de íon-lítio são importantes para a energia renovável?
4. Como o desenvolvimento de baterias de íon-lítio pode diminuir a demanda por lítio?
5. Quais são as barreiras associadas à mineração de lítio e por que os cientistas estão procurando materiais alternativos?
6. Qual é a importância de aplicar inteligência artificial na análise de grandes quantidades de dados?
Definições de Termos e Jargões:
1. Inteligência Artificial (IA) – Uma área da ciência da computação que lida com a criação de sistemas capazes de realizar tarefas que normalmente requerem inteligência humana, como reconhecimento de imagem, processamento de linguagem natural e tomada de decisões.
2. Baterias de Íon-Lítio – Um tipo de bateria que utiliza uma reação eletroquímica entre lítio e íons positivos e negativos no eletrólito para armazenar e fornecer energia elétrica.
3. Íons de Sódio e Íons de Lítio – Moléculas no eletrólito que carregam cargas elétricas durante a reação eletroquímica em uma bateria.
4. Baterias Protótipo – Baterias produzidas na fase experimental ou de teste para avaliar seu desempenho e capacidades antes da introdução no mercado.
5. Revisão – O processo em que especialistas e cientistas analisam e avaliam a pesquisa realizada antes da publicação em revistas científicas para confirmar sua credibilidade e qualidade.
Links Relacionados Sugeridos:
1. Microsoft – O site oficial da Microsoft, que colaborou neste projeto.
2. Pacific Northwest National Laboratory – O site oficial do PNNL, o instituto de pesquisa envolvido no estudo do novo material.
3. Departamento de Energia dos Estados Unidos – O site do Departamento de Energia dos Estados Unidos, que menciona a crescente importância das baterias de íon-lítio.
4. Massachusetts Institute of Technology – O site oficial do MIT, onde pesquisas utilizando inteligência artificial para a descoberta de novos compostos químicos e medicamentos são realizadas.
The source of the article is from the blog jomfruland.net