La IA resuelve el gran desafío de la industria energética: sugiere cinco materiales para reemplazar las baterías de litio

Científicos estadounidenses han utilizado inteligencia artificial (IA) para descubrir cinco nuevos materiales porosos que podrían marcar el comienzo de la era de las baterías multivalentes: una solución de almacenamiento de energía más potente, más barata y más sostenible que la tecnología actual de baterías de iones de litio.

En lugar de décadas de experimentación manual, la IA permite explorar todo un universo de materiales en tan solo unos meses. (Fuente: Science Daily)

Un equipo del Instituto de Tecnología de Nueva Jersey (NJIT), dirigido por el profesor Dibakar Datta, utilizó un sistema de inteligencia artificial dual para abordar un desafío importante para la industria energética: encontrar un reemplazo para el litio, un elemento que se está volviendo cada vez más escaso y costoso.

Los resultados de una investigación publicada recientemente en la revista Cell Reports Physical Science muestran que nuevos materiales pueden soportar baterías utilizando elementos abundantes como magnesio, calcio, aluminio y zinc.

Las baterías multivalentes utilizan iones con dos o tres cargas positivas, en lugar de una sola como el litio, y, en teoría, pueden almacenar más energía. Sin embargo, estos iones son más grandes y pesados, lo que dificulta su transporte a través de las estructuras de materiales convencionales. Aquí es donde entra en juego la IA.

El equipo del NJIT combinó dos modelos de IA: un modelo de biomateriales llamado Autocodificador Variacional de Difusión Cristalina (CDVAE) y un modelo de lenguaje grande (LLM) especialmente optimizado. El CDVAE genera miles de nuevas estructuras cristalinas, mientras que el LLM evalúa la estabilidad termodinámica, un factor clave para la creación del material en el laboratorio.

Los resultados muestran cinco materiales de óxido de metal de transición completamente nuevos con estructuras porosas y “canales” conductores de iones anchos (adecuados para transportar iones multivalentes voluminosos) que han sido validados mediante simulaciones mecánicas cuánticas y pruebas de estabilidad.

“En lugar de décadas de experimentación manual, la IA nos permite explorar todo un universo de materiales en tan solo unos meses”, afirmó Datta. “Esto no solo nos ayuda a encontrar materiales para baterías, sino que también abre una nueva vía para diseñar todo tipo de materiales avanzados, desde la electrónica hasta las tecnologías de energía limpia”.

El equipo ahora está trabajando con laboratorios experimentales para sintetizar y probar los materiales recién descubiertos, con el objetivo de avanzar hacia la producción comercial de baterías multivalentes, un paso que podría cambiar por completo el futuro del almacenamiento de energía.

Fuente: 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