الذكاء الاصطناعي يفتح الباب لعصر جديد في تكنولوجيا البطاريات المستدامة

تمكن فريق من العلماء من استخدام الذكاء الاصطناعي التوليدي لاكتشاف مواد جديدة قد تحدث ثورة في صناعة تكنولوجيا البطاريات، وفقًا لما نشره موقع "روسيا اليوم".

هذا الابتكار العلمي يُعد بمثابة قفزة كبيرة نحو إنتاج بطاريات أكثر كفاءة واستدامة، خاصة في ظل التحديات البيئية المتزايدة والحاجة لتقنيات تخزين طاقة تُواكب تطور الأجهزة الذكية والمركبات الكهربائية.

التحدي القائم.. بطاريات الليثيوم-أيون لم تعد كافية:

رغم الانتشار الواسع لبطاريات الليثيوم-أيون في مختلف الأجهزة، إلا أن التكنولوجيا الحالية تعاني من قيود تقنية واضحة، مثل:

انخفاض كثافة الطاقة بمرور الوقت

فقدان الأداء في درجات الحرارة المتغيرة

التكلفة المرتفعة بسبب ندرة الليثيوم

وهذا ما دفع العلماء للبحث عن بدائل أكثر استدامة، وأقل تكلفة.

بطاريات "متعددة التكافؤ" بدعم من الذكاء الاصطناعي:

البحث يركز حاليًا على ما يُعرف بـ البطاريات متعددة التكافؤ (Multivalent Batteries)، والتي تعتمد على عناصر أكثر وفرة من الليثيوم، مثل المغنيسيوم أو الزنك. وتُعد هذه البطاريات واعدة من حيث:

القدرة على تخزين طاقة أعلى

تحسين الكفاءة والأداء العام

تقليل التكلفة البيئية والمادية للإنتاج

لكن أحد أبرز التحديات يتمثل في حجم الأيونات الكبير لهذه العناصر، مما يعوق انتقالها بسهولة داخل خلايا البطارية.

الذكاء الاصطناعي التوليدي يدخل المعادلة

لتسريع عملية البحث والتغلب على القيود الهندسية، استخدم الفريق العلمي أدوات الذكاء الاصطناعي التوليدي، والتي تشبه الأنظمة التي تقوم عليها تقنيات مثل ChatGPT، لاستكشاف ملايين التركيبات الكيميائية وتحليلها بدقة.

وصرّح البروفيسور "ديباكار داتا" من معهد نيوجيرسي للتكنولوجيا: "لم تكن المشكلة في نقص المواد، بل في استحالة اختبار ملايين التركيبات يدويًا. استخدمنا الذكاء الاصطناعي لفرز هذا الكم الهائل واستخلاص الهياكل الأكثر قابلية للتطبيق".

اكتشاف 5 مواد واعدة لبناء الجيل القادم من البطاريات:

أسفرت التجارب عن تحديد خمس هياكل جديدة كليًا لأكاسيد المعادن الانتقالية، تتميز بمسامية عالية وقنوات مفتوحة تسمح بمرور الأيونات الكبيرة بسرعة وكفاءة.

وأكد الفريق أن هذه الاكتشافات تم التحقق منها باستخدام نماذج محاكاة تقليدية لتقييم أدائها في ظروف الاستخدام الواقعية.

مستقبل تقنيات البطاريات:

ما يميز هذه التجربة ليس فقط تطوير مواد جديدة، بل إثبات أن الذكاء الاصطناعي أصبح أداة محورية في البحث العلمي المتقدم، مما يفتح المجال لابتكارات أسرع وأكثر دقة في قطاعات الطاقة المتجددة.