L'intelligence artificielle a découvert un nouveau matériau !

Les scientifiques affirment que cette découverte pourrait réduire l'utilisation du lithium de 70 %. Le nouveau matériau a été testé dans des ampoules avec succès.

La découverte a été réalisée par Microsoft et le Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), qui dépend du département de l'Énergie des États-Unis.

Les chercheurs de Microsoft ont réussi à identifier 18 « candidats prometteurs » parmi 32 millions de matériaux inorganiques potentiels en moins d'une semaine, en utilisant l'intelligence artificielle et des supercalculateurs.

Si des méthodes de laboratoire traditionnelles avaient été utilisées, ce processus de sélection aurait pu prendre plus de 20 ans. Le processus, du début jusqu'au développement d'un prototype de batterie fonctionnel, a duré moins de neuf mois.

Jason Zander, vice-président exécutif de Microsoft, a déclaré à la BBC que leur objectif était de « condenser 250 ans de découvertes scientifiques dans les 25 prochaines années » ; « Nous pensons que des technologies comme celle-ci nous aideront à atteindre cet objectif. Je pense que c'est la voie à suivre pour réaliser de telles avancées scientifiques à l'avenir ».

Le nouveau matériau, baptisé N2116, est un électrolyte à l'état solide, et il a été testé par les scientifiques depuis sa forme de matière première jusqu'à la création d'un prototype fonctionnel.

Ce matériau a également le potentiel de devenir une solution de stockage d'énergie durable, car les batteries à base solide sont plus sûres que les batteries au lithium traditionnelles, qui sont liquides ou de type gel. On espère également que les batteries au lithium à l'état solide, qui se rechargent plus rapidement, offriront une plus grande densité énergétique dans un avenir proche grâce à leur capacité à être rechargées des milliers de fois.

Quel est le problème avec le lithium ?

Le lithium est souvent appelé « or blanc » en raison de sa valeur marchande et de sa couleur argentée.

C'est l'un des composants les plus importants des batteries rechargeables (batteries lithium-ion). Nous utilisons ces batteries dans presque tous les appareils électroniques, des véhicules électriques à nos téléphones portables.

L'Agence internationale de l'énergie avertit qu'avec l'augmentation de la demande mondiale en véhicules électriques, nous pourrions commencer à connaître une pénurie de lithium dans les deux prochaines années. Le département de l'Énergie des États-Unis souligne également que la demande en batteries lithium-ion pourrait être multipliée par 10 d'ici 2030. C'est pourquoi les fabricants construisent constamment de nouvelles usines de batteries.

L'extraction du lithium est également un sujet controversé. La mise en production peut prendre des années et a des impacts environnementaux importants. L'extraction du lithium nécessite d'énormes quantités d'eau et d'énergie. Le processus laisse de grandes « cicatrices » sur la terre et génère des déchets toxiques.

Le Dr Nuria Tapia-Ruiz, qui dirige une équipe de chercheurs sur les batteries à l'Imperial College de Londres, affirme que tout matériau contenant peu de lithium et stockant bien l'énergie serait « sacré » pour l'industrie des batteries lithium-ion ; « L'intelligence artificielle et les supercalculateurs seront d'une importance vitale pour les chercheurs en batteries dans les années à venir pour l'identification de matériaux à haute performance ».

Cependant, le Dr Edward Brightman, de l'université de Strathclyde en Écosse, avertit que la nouvelle technologie doit être « traitée avec prudence » ; « Elle peut produire des résultats artificiels ou qui semblent bons à première vue. Mais ces matériaux peuvent être déjà connus ou impossibles à synthétiser en laboratoire ».

En quoi l'IA utilisée diffère-t-elle des autres ?

Les supercalculateurs utilisés dans le processus de découverte récent sont des ordinateurs qui abritent un grand nombre de processeurs et sont capables d'effectuer des opérations scientifiques et mathématiques complexes.

Le module d'intelligence artificielle développé par Microsoft est une technologie entraînée sur des données moléculaires et capable de résoudre des problèmes de chimie. Zander déclare : « Cette IA est basée sur des données scientifiques et des matériaux. Les données sont très fiables pour être utilisées dans des découvertes scientifiques ».

Après que l'intelligence artificielle a réduit le nombre de matériaux potentiels pouvant être utilisés dans les batteries à 18, les experts en batteries du PNNL ont examiné ces matériaux et ont déterminé le matériau final sur lequel ils allaient travailler en laboratoire.

Karl Mueller, du PNNL, a déclaré que grâce à l'IA, ils ont « atteint beaucoup plus rapidement un domaine susceptible de porter ses fruits ». Selon Mueller, cette découverte montre à quel point l'intelligence artificielle peut accélérer les processus d'innovation.