La revolución de las baterías: las computadoras y la inteligencia artificial lideran el futuro del almacenamiento de energía
Los investigadores de Empa esperan acelerar el desarrollo de nuevos sistemas de almacenamiento de energía muy necesarios con la ayuda de los robots de batería Aurora. El proyecto Aurora forma parte del programa de investigación europeo Battery2030+, que recientemente recibió más de 150 millones de euros de financiación de la Unión Europea. Además, el proyecto forma parte de la iniciativa “Datos de investigación abiertos” de la Junta de ETH, que promueve la digitalización y el acceso gratuito a los datos de investigación. El mundo necesita urgentemente un nuevo almacenamiento de energía. Desarrollar conceptos de baterías completamente nuevos y explorar su potencial es actualmente un proceso largo.
Corsin Battaglia, director del Laboratorio de Materiales de Conversión de Energía Empa en Diebendorf y profesor de la ETH Zurich, destaca: “Nuestro objetivo es acelerar este proceso. Esta aceleración se refleja actualmente en la plataforma robótica Aurora. La plataforma se hará cargo de la futura selección de materiales, montaje y análisis de celdas de batería de forma totalmente automatizada y autónoma en el laboratorio."Como parte de la Plataforma Europea de Aceleración de Materiales establecida dentro del proyecto europeo Battery2030+ BIG-MAP, el objetivo es lograr una aceleración aproximadamente diez veces mayor que los procesos de desarrollo actuales.
Para la investigación y el desarrollo de baterías internacionalmente competitivos, ahora se están automatizando mediante Aurora los pasos del proceso de innovación que requieren mucho tiempo y son propensos a errores. Actualmente, la plataforma robótica se está desarrollando en el laboratorio de Empa junto con Chemspeed Technologies AG.
El investigador de Empa, Svalotto-Ferro, está implementando los pasos de trabajo y"capacitación"Aurora."Cuando los robots pesan, dosifican y ensamblan componentes individuales de la batería con precisión constante, inician y completan ciclos de carga con precisión y realizan otros pasos repetitivos, los investigadores pueden utilizar los datos generados para impulsar el proceso de innovación."él dijo.
Sin embargo, en el futuro, Aurora también aprenderá a trabajar de forma autónoma. Utilizando el aprendizaje automático, Aurora AI puede crear modelos matemáticos y decidir qué experimentos se deben realizar a continuación y qué materiales y componentes son particularmente prometedores para las aplicaciones de batería deseadas.
Debido a que Aurora AI puede usarse independientemente de los materiales, la química de la batería y la generación de energía, podría usarse no solo para mejorar las baterías de iones de litio, sino también para desarrollar baterías de iones de sodio de reemplazo o baterías con mecanismos de autorreparación en el futuro. Con Aurora, los investigadores pueden monitorear y evaluar de manera efectiva los numerosos pasos del proceso en el desarrollo y fabricación de celdas de batería, y pueden rastrear los datos hasta la fuente en cualquier momento. También pueden hacer que los prototipos de laboratorio (como baterías de agua salada o baterías de estado sólido) sean más eficientes y confiables. La rápida introducción en el mercado acelerará aún más el proceso de innovación y proporcionará una estrategia digital integral en I+D para la Industria 4.0.