Un nuevo supercomputador nombrado “Michael” diseñado para acelerar la investigación en dos de los proyectos de baterías más importantes del Reino Unido se ha instalado en el University College London (UCL). Su nombre es honor al científico sobre baterías más famoso del Reino Unido, Michael Faraday, el superordenador alcanzará 265 teraflops en su máximo rendimiento.
Michael flexionará su fuerza informática para ayudar a más de 110 investigadores centrados en crear nuevos modelos para sistemas de baterías e investigar baterías de estado sólido de próxima generación. La supercomputadora ofrece una capacidad muy necesaria para los investigadores del Reino Unido que hoy trabajan para resolver algunos de los problemas más espinosos en el almacenamiento de energía. La Institución Faraday, financiada por UK Research and Innovation (UKRI) a través del Fondo de Desafío de la Estrategia Industrial del Gobierno del Reino Unido, compró la supercomputadora de €1.6 millones.
El Director Ejecutivo de Investigación e Innovación del Reino Unido, el profesor Sir Mark Walport, dijo: “Esta nueva supercomputador será un recurso valioso para los investigadores de baterías del Reino Unido, ya que les proporcionará la información necesaria para mejorar el rendimiento y la vida útil de la batería y reducir los costos. UK Research and Innovation reconoce la importancia del acceso a una infraestructura líder en el mundo para el mundo académico y la industria, y que recursos como el supercomputador Michael son fundamentales para nuestra misión de ampliar las fronteras del conocimiento humano y brindar impacto económico y social”.
La Dra. Jacqueline Edge, del Imperial College de Londres, y líder del proyecto del proyecto de modelado en múltiples escalas de la Institución Faraday, dijo:
“Nuestro equipo está emocionado de tener acceso a esta nueva computadora de alto rendimiento, totalmente dedicada a acelerar nuestra búsqueda de baterías.”Esta instalación de vanguardia será crucial para acelerar las mejoras de cambio en la capacidad de modelado de baterías en el Reino Unido que nuestro proyecto está apuntando. Michael Faraday fue uno de los investigadores más impactantes del pasado del Reino Unido. Michael será un investigador virtual enormemente productivo en la ciencia del almacenamiento de energía en el siglo XXI”.
El desarrollo de simulaciones más precisas de las baterías brindará a los investigadores y sus socios de la industria, la capacidad de diseñar baterías avanzadas sin el costo de crear numerosos prototipos para probar cada nuevo material, o el nuevo tipo y configuración de las celdas que conforman un paquete de baterías.
Las simulaciones también ofrecen información valiosa sobre el funcionamiento de los materiales existentes, lo que permite a los científicos identificar los procesos limitantes y desarrollar estrategias racionales para superarlos. Los modelos de control permitirán mejorar la vida útil y el rendimiento de la batería y reducir el costo de los paquetes existentes y futuros.
Para los posibles propietarios de vehículos eléctricos, las simulaciones por computadora mejoradas del rendimiento de la batería aumentarán la tasa a la cual se implementan las mejoras, por ejemplo, en el costo del vehículo, las tasas de carga o el rango, a los modelos comerciales, acelerando la tasa de adopción en el mercado masivo.
Usando a Michael, los investigadores podrán ejecutar sus simulaciones de forma rutinaria durante la noche, en lugar de tener que esperar, en algunos casos, semanas o incluso meses, antes de poder hacerlo. Como tal, Michael acelerará el proceso de investigación y acortará la escala de tiempo en la que se pueden hacer avances.
Los primeros desafíos que debe abordar el equipo incluyen la carga rápida de las baterías, el funcionamiento a baja temperatura y la gestión térmica de las celdas dentro de los paquetes de baterías. Usando a Michael, los investigadores podrán ejecutar sus simulaciones de forma rutinaria durante la noche, en lugar de tener que esperar, en algunos casos, semanas o incluso meses, antes de poder hacerlo. Como tal, Michael acelerará el proceso de investigación y acortará la escala de tiempo en la que se pueden hacer avances.
La nueva supercomputadora estará dedicada exclusivamente a los proyectos de la Institución Faraday. Alrededor del 85% del tiempo de computación disponible inicialmente se asignó a investigadores en el proyecto de modelado a múltiples escalas, que accederán a las instalaciones desde UCL, Imperial College London y otras cinco universidades en el Reino Unido.
El objetivo del proyecto del sistema de modelado de baterías de Faraday Institution es avanzar en los modelos informáticos actuales y desarrollar herramientas de diseño que puedan predecir con precisión el rendimiento y la vida útil de las baterías existentes y futuras. Si bien los modelos informáticos ya existen desde la escala atómica hasta las dimensiones de un paquete de baterías, al evaluar los procesos que ocurren desde los nanosegundos hasta los años en que opera un vehículo eléctrico, estos modelos no están conectados entre sí y, a menudo, carecen de la precisión necesaria para comprender las características únicas. Fenómenos que ocurren dentro de las baterías.
Michael se encuentra al lado del Eje de EPSRC para Materiales y Modelado Molecular (conocido como Thomas). Si bien la supercomputadora de la Institución Faraday estará en una plataforma separada, compartirá la misma arquitectura y pila de software que Thomas, lo que facilitará que los investigadores muevan los modelos existentes e investiguen a la nueva plataforma.
“Uno de los legados clave de la Institución Faraday estará en el área de desarrollo de capacidades”, dijo Neil Morris, CEO de la Institución Faraday. “Gran parte de esta iniciativa se centra en desarrollar un flujo de talentos a medida que criamos a la próxima generación de científicos e ingenieros de baterías. Pero contar con las instalaciones y la infraestructura adecuadas para capacitar y capacitar a los investigadores también es clave. Ambas iniciativas serán fundamentales para brindar nuestro objetivo es convertir al Reino Unido en el lugar indicado y el líder mundial en investigación de tecnología de baterías para garantizar que el país esté bien posicionado para aprovechar las oportunidades económicas futuras de esta tecnología emergente”.
