La inteligencia artificial y los robots son un tema candente de discusión, especialmente en el contexto de la automatización y la pérdida de empleos para los humanos. Pero también están ayudando a los humanos con muchos trabajos, incluyendo la investigación de baterías.
El desarrollo de baterías más grandes y mejores se ha convertido repentinamente en una prioridad para los investigadores de la energía a medida que el mundo se mueve en dirección hacia la energía renovable. La energía solar y la eólica, las formas de energía renovable más publicitadas, requieren instalaciones de almacenamiento de energía para ser verdaderamente competitivas con los combustibles fósiles que están reemplazando.
También están los vehículos eléctricos, que muchos consideran la punta de lanza de la revolución energética, ya que una parte considerable de la demanda mundial de petróleo es en realidad la demanda de combustibles para el transporte. La adopción masiva de vehículos eléctricos podría eliminar millones de barriles de la demanda diaria de petróleo y reducir sustancialmente las emisiones mundiales.
No es de extrañar entonces que los laboratorios de todo el mundo estén trabajando en baterías: baterías más grandes, más eficientes y, por último pero no menos importante, más baratas. El costo sigue siendo un problema tanto para las baterías de los EV como precios de los EV como consecuencia, y para el almacenamiento de energía con baterías para los parques solares y eólicos. Ahora, los investigadores están usando la inteligencia artificial para ayudarles con la tarea.
Los científicos del Center for Energy Storage Research, una división del Departamento de Energía, están utilizando cribado computacional (computational screening) y robots para desarrollar una nueva generación de baterías que algún día podrían reemplazar la tecnología dominada por las baterías de iones de litio, escribió Jeff McMahon en un artículo para Forbes recientemente.
El enfoque del investigador del JCESR se centra en el almacenamiento de energía para la red y, más específicamente, en una batería de flujo orgánico que, según el director del JCESR George Crabtree, podría ser más eficiente y más barata que las baterías de iones de litio porque estaría hecha de elementos químicos que están disponibles en abundancia y por lo tanto son baratas. Sólo tenían que elegir los elementos adecuados, que es donde la inteligencia artificial y los robots entraron.
“Hay miles, tal vez cientos de miles de candidatos ahí fuera”, dijo Crabtree a principios de este mes, según lo citado por McMahon, en un evento de la industria. “Simplemente no hemos encontrado el correcto todavía.”
Así que el equipo usó la selección computacional para elegir los mejores candidatos para su batería simulando cientos de miles de combinaciones de elementos hasta que encontraron la mejor molécula para usar en su batería. Luego utilizaron la inteligencia artificial para ayudar a marcar los requisitos relativos a propiedades como la solubilidad, la estabilidad y la transferencia de multielectrones, escribe McMahon. Finalmente, para sintetizar las moléculas a utilizar en la batería de flujo, los investigadores contaron con la ayuda de robots.
“Podrías entonces tener una síntesis automática. Así que el laboratorio, usando un robot, haría la caracterización automática del material, lo pasaría por muchas máquinas, enviaría esa información al cerebro de la inteligencia artificial de aquí para anotar el material”, explica Crabtree.
“¿Funcionó realmente? Si falló, me pregunto por qué falló; intentemos algo más. Así que aprende activamente de cada ciclo de esta ruta de síntesis. Y esto es lo que está saliendo a la luz”.
Los investigadores europeos también están trabajando en baterías de flujo orgánico, con el objetivo de producir una que almacene energía a un coste inferior a 0,12 dólares (0,10 euros) por kWh por ciclo, escribió recientemente la revista PV Magazine. El propósito del proyecto de 40 meses es proporcionar una batería que sea a la vez barata y ambientalmente sostenible y que al mismo tiempo proporcione una duración más larga que las baterías actualmente disponibles y una mayor densidad de energía.
Tal conjunto de requisitos puede parecer mutuamente excluyente en este momento, pero la investigación pone de relieve los inconvenientes de las baterías existentes y cómo están interfiriendo en el ambicioso programa de transición energética de los gobiernos. El costo y la duración son los dos grandes problemas que hay que resolver para hacer realidad el almacenamiento de energía en gran escala y las energías renovables la forma dominante de generación de energía.
Noticia tomada de: Oilprice / Traducción libre del inglés por WorldEnergyTrade.com
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