Al Litio se le denomina el “oro blanco” debido a su valor mercado y su color blanco. Es uno de los componentes claves de las baterías recargables que potencian todo, desde vehículos eléctricos hasta teléfonos inteligentes.
Especial de Laszlo Beke
En la medida que aumenta la demanda por el metal, el mundo puede enfrentar escasez del material tan temprano como en 2025. Asimismo, se espera que la demanda por las baterías litio-ión aumente en un factor de diez para 2023, de manera que los fabricantes deberán estar agregando fábricas de baterías constantemente.
Por ello, el descubrimiento usando IA y supercomputación, de una sustancia totalmente nueva, que puede reducir el uso de litio en las baterías en un 70% puede ser excepcionalmente importante. El hallazgo fue hecho por Microsoft y el Laboratorio Pacific Northwest National (PNNL), parte del Departamento de Energía de Estados Unidos. El desarrollo corresponde a una de las misiones de Microsoft: “comprimir 250 años de descubrimientos científicos en química en los próximos 25 años”. Microsoft piensa que la tecnología ayudará a lograr eso y que este es el tipo de ciencia que se realizará en el futuro.
Los investigadores de Microsfot usando IA y supercomputadores, comenzaron analizando un conjunto de data que contenía 32,6 millones de materiales y usando elementos de supercomputación para procesar simulaciones e IA en la Nube se redujo el campo de contendientes potenciales a 500.000, posteriormente a 500, después a 150 y finalmente a 18. Esto se logró en menos de una semana – un proceso de cribado que hubiera podido tomar más de dos décadas usando métodos de laboratorio tradicionales. Se trata de un nuevo tipo de IA, entrenado en data molecular capaz de resolver los temas químicos y está basado en materiales científicos, bases de datos y propiedades. La data es muy confiable para ser usada en el descubrimiento científico.
Una vez que el software había identificado los 18 candidatos, los expertos en baterías de PNNL los analizaron y seleccionaron la sustancia a ser trabajada en el laboratorio. Las perspectivas y discernimiento que también proveyó la IA proveniente de Microsoft los orientó hacia un “territorio potencialmente fructífero mucho más rápido” que las existentes bajó condiciones de trabajo normales. Se pudo modificar, probar y entonar la composición química de dicho nuevo material y rápidamente evaluar la viabilidad técnica de una batería funcional, demostrando la promesa que representa la IA avanzada para la aceleración del ciclo de innovación. El proceso desde el inicio hasta el desarrollo de un prototipo de batería funcional tomó menos de 9 meses.
La batería CR2032 tiene el tamaño de una moneda y alimenta a un reloj que se asemeja a los que se encuentran en una calculadora de bolsillo. Internamente tiene un electrolito de estado-sólido que reemplaza el 70 % del litio con sodio. Esto permite enfrentar múltiples temas asociados a las baterías de litio: su vida limitada con una carga, su capacidad reducida en el tiempo, su desempeño más limitado bajo temperaturas extremas y el riesgo de incendio o hasta explosión. Adicionalmente reducir el uso del litio con el abundantemente disponible y barato sodio sería un alivio para la tensa cadena de suministro de las baterías.
El material derivado de IA, el cual es temporalmente es denominado N2116, es un electrolito de estado-sólido, el cual ha sido probado por los científicos que lo transformaron de materia prima a un prototipo funcional. Tiene el potencial de una solución sostenible de almacenamiento de energía, por cuanto las baterías de estado-sólido son más seguras que las líquidas tradicionales o las de litio tipo-gel. En el futuro cercano, las baterías de litio de estado-sólido prometen ser todavía ser más densas en energía y con miles de ciclos de carga.
Se hace referencia a New material found by AI could reduce lithium use in batteries y Satya Nadella on the bigger vision behind Microsoft’s new battery. También aparece en mi Portal http://tinyurl.com/324dytbt