Pillerde lityum kullanımı yüzde 70 azalabilir: Yapay zekadan yeni keşif, elektrikli araçlardan akıllı telefonlara kadar birçok alanda devrim yaratabilir. Microsoft ve ABD Enerji Bakanlığı’nın ortak çalışmasıyla, yapay zeka ve süper bilgisayarlar kullanılarak, pillerde lityum kullanımını yüzde 70’e kadar azaltabilecek yeni bir madde keşfedildi. Bu madde, katı hal bataryalarının geliştirilmesinde önemli bir rol oynayabilir. Peki, bu keşif nasıl yapıldı, ne anlama geliyor ve lityum neden önemli? İşte merak edilen soruların yanıtları.
Lityum, piyasa değeri ve gümüşi rengi nedeniyle genellikle “beyaz altın” olarak adlandırılan bir metaldir. Lityum iyon piller, elektrikli araçlardan akıllı telefonlara, dizüstü bilgisayarlardan güneş panellerine kadar birçok alanda enerji depolama ve aktarma işlemlerinde kullanılan temel bileşenlerden biridir. Lityum iyon piller, yüksek enerji yoğunluğu, uzun ömür, hafıza etkisi olmaması ve düşük kendiliğinden deşarj oranı gibi avantajlara sahiptir. Ancak lityum iyon pillerin de bazı dezavantajları vardır. Bunlar arasında yüksek maliyet, yangın ve patlama riski, sıcaklık hassasiyeti, kapasite kaybı ve çevresel etkiler sayılabilir.
Lityum, dünyada sınırlı miktarda bulunan bir kaynaktır. Uluslararası Enerji Ajansı’na göre, metale olan ihtiyaç arttıkça ve elektrikli araçlara olan talep yükseldikçe, dünya 2025’e kadar malzeme sıkıntısıyla karşı karşıya kalabilir. ABD Enerji Bakanlığı’na göre, lityum-iyon pillere olan talebin 2030 yılına kadar on katına kadar artması bekleniyor, bu nedenle üreticiler buna ayak uydurmak için sürekli olarak pil tesisleri inşa ediyor. Lityum madenciliği de tartışmalı bir konudur. Üretime geçmesi yıllar sürebiliyor ve çevreye ciddi etkileri var. Lityum çıkarmak için çok büyük miktarda su ve enerji kullanılması gerekiyor. Bu nedenle, lityum kullanımını azaltmak veya alternatif maddeler bulmak, hem ekonomik hem de ekolojik açıdan önemli bir hedeftir.
Microsoft ve ABD Enerji Bakanlığı’na bağlı Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı’nın (PNNL) ortak çalışmasıyla, yapay zeka ve süper bilgisayarlar kullanılarak, pillerde lityum kullanımını yüzde 70’e kadar azaltabilecek yeni bir madde keşfedildi. Bu madde, şu anda basitçe N2116 olarak adlandırılan, bir katı hal elektrolitidir. Katı hal elektrolitler, geleneksel sıvı veya jel benzeri lityum elektrolitlerden daha güvenli, daha verimli ve daha dayanıklıdır. Katı hal bataryaları, geleneksel lityum iyon bataryalara göre daha hızlı şarj olabilir, daha uzun ömürlü olabilir ve daha fazla enerji depolayabilir. Ayrıca, yangın ve patlama riskini de azaltabilir. Bu nedenle, katı hal bataryaları, elektrikli araçlar, akıllı telefonlar ve diğer cihazlar için sürdürülebilir bir enerji depolama çözümü olma potansiyeline sahiptir.
Bu çalışmada, Microsoft tarafından geliştirilen ve kimyayı gerçekten çözebilecek moleküler veriler üzerinden eğitilmiş yeni bir yapay zeka türü kullanıldı. Bu yapay zeka, 32 milyon potansiyel inorganik madde içinden 18 gelecek vadeden adayı, bir haftadan kısa bir sürede tespit etmeyi başardı. Eğer geleneksel laboratuvar araştırma yöntemleri kullanılsaydı, bu tarama sürecinin 20 yıldan fazla sürebileceği de belirtildi. Bu adaylardan biri olan N2116, PNNL tarafından bir hammaddeden çalışan bir prototipe dönüştürülerek test edildi ve başarıyla sonuçlandı. Başlangıçtan itibaren, çalışan bir batarya prototipi geliştirme süreci dokuz aydan kısa sürdü.
Microsoft’un başkan yardımcısı Jason Zander, teknoloji devinin misyonlarından birinin “250 yıllık bilimsel keşfi önümüzdeki 25 yıla sıkıştırmak” olduğunu söyledi. Zander, “Bunun gibi teknolojilerin bize bu hedefte yardımcı olacağını düşünüyoruz. Gelecekte bu gibi bilimsel gelişmeleri yapmanın yolunun bu olduğunu düşünüyorum.” dedi.
Bu keşif, pillerde lityum kullanımını yüzde 70’e kadar azaltabilecek yeni bir madde olduğunu gösteriyor. Bu, hem lityum ihtiyacını hem de maliyetini önemli ölçüde düşürebilir. Ayrıca, katı hal bataryalarının geliştirilmesinde önemli bir rol oynayabilir. Katı hal bataryaları, geleneksel lityum iyon bataryalara göre daha güvenli, daha verimli ve daha dayanıklıdır. Bu da, elektrikli araçlar, akıllı telefonlar ve diğer cihazlar için daha iyi bir performans ve daha uzun bir kullanım ömrü sağlayabilir. Ayrıca, çevresel etkileri de azaltabilir.
Bu keşif, aynı zamanda, yapay zeka ve süper bilgisayarların, yeni malzemelerin keşfinde ve geliştirilmesinde ne kadar etkili olabileceğini de gösteriyor. Bu teknolojiler, yıllar sürebilecek araştırma süreçlerini haftalara veya aylara indirebilir. Bu da, bilimsel ilerlemenin hızlanmasına ve yeni çözümlerin bulunmasına katkı sağlayabilir.
Bu keşif, henüz ticari olarak kullanıma hazır değil. N2116 adlı madde, henüz bir laboratuvar ortamında test edilmiş bir prototiptir. Bu maddeyi, gerçek dünya koşullarında çalışabilecek, güvenilir ve uygun fiyatlı bir ürüne dönüştürmek için daha fazla araştırma ve geliştirme gerekiyor. Bu süreç, yıllar alabilir. Ancak, bu keşif, pillerde lityum kullanımını yüzde 70 azaltabilecek yeni bir madde olduğunu kanıtladığı için, önemli bir başarıdır.
(SAİM TUNÇMAN)
