Uma substância nova e que poderia reduzir o uso de lítio em baterias foi descoberta com o uso da inteligência artificial (IA) e de supercomputadores.
As
descobertas foram feitas pela empresa Microsoft e pelo Pacific Northwest
National Laboratory (PNNL), que faz parte do Departamento de Energia dos EUA.
Os
pesquisadores dizem que o material pode reduzir potencialmente o uso de lítio
em até 70%.
Desde
sua descoberta, o novo material tem sido usado para alimentar uma lâmpada.
Os
pesquisadores da Microsoft usaram IA e supercomputadores para reduzir uma lista
de 32 milhões de potenciais materiais inorgânicos a 18 candidatos promissores
em menos de uma semana – um processo de triagem que poderia ter levado mais de
duas décadas se realizado com métodos tradicionais de pesquisa laboratorial.
O
processo todo - do início até o desenvolvimento de um protótipo de bateria
funcional - levou menos de nove meses.
As
duas organizações conseguiram isso usando IA avançada e computação de alto
desempenho que combina um grande número de computadores para resolver tarefas
científicas e matemáticas complexas.
O
vice-presidente executivo da Microsoft, Jason Zander, disse à BBC que uma das
missões da gigante tecnológica era "comprimir 250 anos de descobertas
científicas nos próximos 25".
"E
achamos que tecnologias como essa nos ajudarão a fazer isso. Acho que é assim
que esse tipo de ciência será feito no futuro", disse ele.
O
problema do lítio
O
lítio é frequentemente citado como "ouro branco" devido ao seu valor
de mercado e à sua cor clara. É um dos principais componentes das baterias
recarregáveis (baterias de íons de lítio) que abastecem desde veículos
elétricos (VEs) até smartphones.
À
medida que a necessidade de metal aumenta e a procura de VEs aumenta, o mundo
poderá enfrentar uma escassez deste material já em 2025, de acordo com a
Agência Internacional de Energia.
Prevê-se
também que a procura por baterias de lítio aumente até dez vezes até 2030, de
acordo com o Departamento de Energia dos EUA, o que tem feito os fabricantes
construírem várias fábricas de baterias para acompanhar a demanda.
A
mineração de lítio pode ser controversa, pois pode levar vários anos para se
desenvolver e tem um impacto considerável no meio ambiente. A extração do metal
requer grandes quantidades de água e energia, e o processo pode deixar enormes
cicatrizes na paisagem, além de resíduos tóxicos.
Nuria
Tapia-Ruiz, que lidera uma equipe de pesquisadores de baterias no departamento
de química do Imperial College London, no Reino Unido, disse que qualquer
material com quantidades reduzidas de lítio e boa capacidade de armazenamento
de energia será "o Santo Graal" da indústria de baterias de íons de
lítio.
"A
IA e a supercomputação se tornarão ferramentas cruciais para os pesquisadores
de baterias nos próximos anos, ajudando a prever novos materiais de alto
desempenho", disse ela.
Mas
Edward Brightman, professor de engenharia química na Universidade de
Strathclyde, disse que a tecnologia precisaria ser "tratada com um pouco
de cautela".
"Isso
poderia gerar resultados espúrios, ou resultados que parecem bons à primeira
vista, mas depois se descobrir que material já conhecido ou que não pode ser
sintetizado em laboratório", disse ele.
Esse
material derivado de IA, que no momento é chamado simplesmente de N2116, é um
eletrólito de estado sólido que foi testado por cientistas que o transformaram
de matéria-prima em um protótipo funcional.
Tem
potencial para ser uma solução sustentável de armazenamento de energia porque
as baterias de estado sólido são mais seguras do que o lítio tradicional
líquido ou gel.
Num
futuro próximo, as baterias de lítio de estado sólido com carregamento mais
rápido prometem ser ainda mais densas em energia, com milhares de ciclos de
carga.
Como
esta IA é diferente?
Essa
tecnologia funciona com um novo tipo de IA que a Microsoft criou e que se
baseia em dados moleculares.
"Esta
IA é toda baseada em materiais científicos, bases de dados e
propriedades", explicou Zander.
"Os
dados são muito confiáveis para serem usados em descobertas científicas."
Depois
que o software chegou aos 18 candidatos, os especialistas em baterias do PNNL
os analisaram e escolheram a substância final para trabalhar no laboratório.
Karl
Mueller, do PNNL, disse que os insights de IA da Microsoft os levaram
"para um território potencialmente frutífero muito mais rápido" do
que em condições normais de trabalho.
"[Poderíamos]
modificar, testar e ajustar a composição química deste novo material e avaliar
rapidamente sua viabilidade técnica para uma bateria funcional", disse
ele.
Fonte: BBC News Brasil
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