Νέα υλικά από την τεχνητή νοημοσύνη AI για την δέσμευση του CO2

Τα πρώτα υλικά που σχεδιάστηκαν από την τεχνητή νοημοσύνη για να βοηθήσουν στην δέσμευση του άνθρακα θα μπορούσαν να παραχθούν, μαζικά, σε λιγότερο από 18 μήνες, σύμφωνα με τον CEO της Orbital Materials, Jonathan Godwin.

Όπως δήλωσε στο επιστημονικό περιοδικό Dezeen ο πρώην μηχανικός στο ερευνητικό εργαστήριο για την τεχνητή νοημοσύνη της Google DeepMind, Godwin, ίδρυσε την Orbital Materials το 2022 με όραμα να φέρει στην αγορά “μετασχηματισμένα υλικά” που θα μπορούσαν “να βελτιώσουν την ικανότητά μας να έχουμε βιώσιμο και υγιεινό τρόπο ζωής”.

Ο πρώτος στόχος της εταιρείας είναι να παράξει υλικά που σχετίζονται με τη δέσμευση άνθρακα, στα αειφόρα αεροπορικά καύσιμα και για την απομάκρυνση επιβλαβών χημικών ουσιών από το περιβάλλον.

Όμως, μακροπρόθεσμα ο Godwin σχεδιάζει επίσης να εργαστεί για υλικά χρήσιμα στην αρχιτεκτονική, όπως ελαφριά κράματα για αυτοκίνητα και έξυπνο σκυρόδεμα.

«Εάν μπορούμε να βελτιώσουμε την ικανότητά μας να σχεδιάζουμε νέα υλικά, όπως τα τσιπ σε έναν υπολογιστή ή τις οθόνες που κοιτάμε, τα μέταλλα και τα κράματα που χρησιμοποιούμε, τα ενεργά υλικά στα συστήματα δέσμευσης άνθρακα, τότε έχουμε τη δυνατότητα να βελτιώσουμε ανθρώπινη ζωή χωρίς να χρειάζεται να μολύνει τον κόσμο», όπως εκτιμά ο ίδιος.

Το μοντέλο που χρησιμοποιεί το Orbital Materials δεν είναι διαφορετικό από γνωστές εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης όπως το ChatGPT και το Stable Diffusion, λέει ο Godwin. Η Orbital Materials εισάγει μια οδηγία για “ένα υλικό που έχει καλή ικανότητα απορρόφησης διοξειδίου του άνθρακα” και ο αλγόριθμος δημιουργεί μια τρισδιάστατη δομή που πληροί τα κριτήρια.

Τα σύνολα δεδομένων στα οποία έχει εκπαιδευτεί το μοντέλο, με το παρατσούκλι Linus, προέρχονται από πραγματικά πειράματα και κβαντικές προσομοιώσεις, οι οποίες λειτουργούν σαν τυπικές προσομοιώσεις αλλά σε ατομικό επίπεδο.

Ο Godwin πιστεύει ότι θα μπορούσε να βοηθήσει τις βιομηχανίες να απεξαρτηθούν από τον άνθρακα, εισάγοντας υλικά ουδέτερα ή αρνητικά σε άνθρακα. Δίνει το παράδειγμα της πρόσφατης ανάπτυξης μιας εναλλακτικής μπαταρίας τσιμέντου για αποθήκευση ενέργειας.

Δεύτερον, πιστεύει ότι η τεχνολογία θα επιτρέψει τελικά την ανάπτυξη νέων υλικών σύμφωνα με τις προδιαγραφές που μπορούν να κατασκευαστούν σε μικρή κλίμακα. Για παράδειγμα, μια νέα συσκευή που χρειάζεστε ένα συγκεκριμένο είδος μετάλλου με συγκεκριμένο τύπο αντοχής ή συγκεκριμένους τύπους χαρακτηριστικών.

Ένας τομέας που βλέπει να μεταμορφώνεται από τις εξελίξεις που υποστηρίζουν την τεχνητή νοημοσύνη στην επιστήμη των υλικών είναι η τρισδιάστατη εκτύπωση.

Η τρέχουσα εστίαση της Orbital Materials είναι σε τομείς όπου πιστεύει ότι ένα προϊόν μπορεί να κυκλοφορήσει στην αγορά πιο γρήγορα και πιο συγκεκριμένα υπάρχει η εκτίμηση 18 μηνών για το χρόνο που θα χρειαστεί για να ξεκινήσει η προώθηση του πρώτου προϊόντος.

Ωστόσο σημειώνεται ότι τα αρχιτεκτονικά και σχεδιαστικά υλικά απαιτούν χρόνια δοκιμών, ιδιαίτερα για κάτι δομικό όπως το σκυρόδεμα. Δηλαδή υπολογίζεται να λειτουργήσει το μοντέλο όπως με τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν τα εργαστήρια συνθετικής βιολογίας που συνεργάζονται με φαρμακευτικές εταιρείες για να φέρουν νέες ανακαλύψεις φαρμάκων στην αγορά.

Ένας από τους τομείς στους οποίους δίνεται σημασία είναι τα υλικά που μπορούν να αντλήσουν διοξείδιο του άνθρακα από τον αέρα και έτσι να βοηθηθεί η δημιουργία λειτουργικών λύσεων δέσμευσης και αποθήκευσης άνθρακα.

«Αυτό για μένα είναι πολύ σημαντικό γιατί έχουμε όλες αυτές τις τεχνολογίες γύρω από τη μετατροπή του CO2 σε βενζίνη, τη μετατροπή του CO2 σε σκυρόδεμα, το CO2 σε X, Y και Z», όπως είπε. Ο ίδιος πρόσθεσε: «Αλλά για να είναι πραγματικά ουδέτερο από άνθρακα, χρειάζεστε έναν τρόπο να συλλαμβάνεται το CO2 από το περιβάλλον και αυτή τη στιγμή δεν το κάνουμε σε επαρκή κλίμακα για να κάνουμε αυτές τις άλλες τεχνολογίες εφικτές οικονομικά».