マイクロソフトはAIを活用し、バッテリーにおけるリチウムの使用量を70%削減できる可能性のある新素材を特定した。
知っておくべきこと
- マイクロソフトとパシフィック・ノースウエスト国立研究所 (PNNL) は、バッテリーにおけるリチウムの使用量を最大 70% 削減する画期的な成果を間近に控えているかもしれない。
- 科学者たちは AI と高性能コンピューティングを活用して、リチウムの代わりに使用できる可能性のある材料を特定しました。
- リチウムは発火しやすい上に、その抽出プロセスには大量の水とエネルギーが必要となるため、環境に悪影響を及ぼします。
- 特定された物質は固体電解質であるためエネルギー伝導性は低く、最終的には液体状態ではより伝導性が高いリチウムが比較して優位に立つことになる。
マイクロソフトが先日、新たなバッテリー材料の発見における画期的な成果を発表したことを受け、AIの年がまさに到来しました。現在市販されているバッテリーのほとんどはリチウムベースのもので、発火しやすいなどの安全性への懸念から、ユーザーの間で大きな懸念となっています。
The Verge の報道によると、マイクロソフトはパシフィック・ノースウエスト国立研究所 (PNNL) と協力して、リチウムイオン電池の代替品の発見ですでに大きな進歩を遂げているという。
この材料は固体電解質であるため、リスクが低く、破裂して火災を引き起こす可能性が低いことを意味します。科学者の調査結果によると、この材料はバッテリーにおけるリチウム使用量をなんと70%も削減するのに役立つとのことです。
これはリチウムイオン電池にとって何を意味するのでしょうか?
この発見は驚くべき偉業ですが、まだ多くの作業と検証が必要です。明るい面としては、科学者たちは生成AIの普及と普及に興奮しており、それがプロセス全体を加速させる可能性を秘めているからです。もちろん、固体電解質材料の性能は必ずしも万能ではありません。エネルギー伝導に関しては、固体電解質に比べて液体電解質の方がはるかに効率的であることは注目に値します。これは科学者たちが今もなお解明に取り組んでいる謎です。
PNNL の物理化学者でプログラム開発オフィスのディレクターであるカール・ミューラー氏は次のように述べています。
「重要なのは、新しいアイデア、新しい素材にたどり着いたスピードです。もしこれほどの加速が見られるなら、これが将来、こうした素材を見つけるための道となると私は確信しています。」
そのため、科学者たちは試験段階全体を通して、より多くの発見と材料の探究を行う可能性が高い。このプロジェクトに携わる研究者たちは、AIの能力を活用し、バッテリーにおけるリチウムの代替として理想的かつ有望な材料を特定した。ちなみに、科学者たちはAI技術を用いて3,200万点もの候補材料を精査し、1週間足らずでリストを18点に絞り込んだ。従来の方法でこれらの材料にアクセスしていたら、このプロセスは20年以上かかっていただろう。
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Microsoft Research の Microsoft Quantum – Redmond (QuArC) グループのリーダーである Krysta Svore 氏は次のように強調しています。
「今後250年間の化学材料科学を、今後20年間に凝縮する必要があるのではないでしょうか？ 地球を救いたいからです。これらの結果からもわかるように、AIと高性能コンピューティングを組み合わせることで、科学的発見を加速させることができます。」
リチウムイオン電池は長くは頼りにならない
リチウムは、スマートフォンから電気自動車まで、ほとんどの電子機器の主要な動力源です。そのため、リチウムの需要は供給量に対して非常に高くなっています。
これを踏まえると、資源が容易に入手できなくなる状況に陥る可能性があります。米国エネルギー省によると、リチウムイオン電池の需要は2030年までに過去最高（現在の需要の最大10倍）に達すると予測されています。
現在、メーカーは増加するバッテリー需要に対応するため、積極的にバッテリー工場の増設を進めています。これはかろうじて効果を上げているものの、BBCが報じているように、材料調達プロセスに大量の水とエネルギーが必要となるため、環境に悪影響を及ぼしています。
幸いなことに、科学者たちはリチウムの代替として最適な候補となる可能性のある材料を最大17種類もまだ選べます。さらに、生成AIと高性能コンピューティングを活用することで、このプロセスをよりシンプルかつ迅速に行えることも忘れてはなりません。
ケビン・オケムワは、ケニアのナイロビを拠点とするベテランのテクノロジージャーナリストです。Windows Centralで業界の最新トレンドや動向を幅広く取材し、豊富な経験を有しています。イノベーションへの情熱と細部への鋭い洞察力を持つ彼は、OnMSFT、MakeUseOf、Windows Reportといった主要メディアに寄稿し、Microsoftエコシステムを取り巻くあらゆるトピックについて、洞察力に富んだ分析と最新ニュースを提供しています。常に変化するテクノロジーのトレンドを追っている暇な時は、世界を旅したり、音楽を聴いたりしています。