جلوگیری از هدررفت انرژی در باتری های فرسوده با هوش مصنوعی

نورنیوز-گروه اقتصادی: تِک‌اِکسپلور در گزارشی آورده است: باتری‌های لیتیوم‌یونی خودروهای برقی حتی پس از اینکه از کارافتاده تلقی می‌شوند، اغلب هنوز تا ۸۰ درصد ظرفیت دارند؛ اما متأسفانه این ارزش اقتصادی و مزایای زیست‌محیطی در حال هدررفتن است.

مقاله جدیدی در نشریه نیچِر ریویوز کلین تکنالجی/ Nature Reviews Clean Technology که با مشارکت پژوهشگران دانشگاه فناوری چالمرز سوئد منتشر شده، نشان می‌دهد که نبود داده‌های مطمئن از وضعیت باتری، مهم‌ترین مانع برای استفاده مجدد و بازیافت کارآمد باتری‌ها است.

مشکل اصلی فنی نیست، ساختاری است

پژوهشگران در این مقاله نشان می‌دهند که چگونه می‌توان از هوش مصنوعی برای تحلیل داده‌های محدود و پراکنده استفاده کرد تا تصمیم گرفت که باتری‌ها باید دوباره استفاده شوند، تعمیر یا بازیافت شوند. در عین حال، آن‌ها تأکید می‌کنند که مشکل اصلی عمدتاً فنی نیست، بلکه ساختاری است.

چانگفو زو (Changfu Zou)، استاد دانشگاه چالمرز و یکی از نویسندگان این مقاله، می‌گوید: بسیاری از باتری‌ها مدت‌ها قبل از اینکه کاملاً فرسوده شوند و از کار بیفتند، از چرخه استفاده خارج می‌شوند. مشکل این است که ما اطلاعات کافی درباره وضعیت واقعی آن‌ها نداریم. همین موضوع تصمیم‌گیری درباره سرنوشت باتری‌ها را دشوار می‌کند.

پژوهشگران می‌گویند: اطلاعات مربوط به باتری‌ها اغلب پراکنده، سخت‌دسترس و بدون استاندارد است. این مشکل باعث می‌شود نتوانیم از هوش مصنوعی به خوبی در سامانه‌های فعلی باتری استفاده کرد.

هوش مصنوعی چه مزایایی دارد؟

این مطالعه نشان می‌دهد که روش‌های مبتنی‌بر هوش مصنوعی می‌توانند مزایای زیادی داشته باشند؛ برای مثال، بازیافت پیشرفته باتری با کمک هوش مصنوعی می‌تواند بیش از دو برابر روش‌های معمول سودآور باشد. همچنین مصرف انرژی را تا بیش از ۵۰ درصد و انتشار گاز دی‌اکسید کربن را حدود ۱۸ درصد کاهش می‌دهد.

اگر این روش‌ها در سطح جهانی به‌کار گرفته شوند، می‌توانند میلیاردها دلار صرفه‌جویی ایجاد کنند و آلودگی را به میزان چشمگیری کم کنند.

استفاده مجدد از باتری‌های قدیمی

پژوهشگران همچنین به استفاده دوم از باتری‌ها اشاره می‌کنند؛ مثلاً باتری‌هایی که دیگر در خودروهای برقی کار نمی‌کنند، می‌توانند برای ذخیره انرژی در خانه‌ها یا نیروگاه‌ها به‌کار بروند. طبق این مطالعه، چنین استفاده مجددی می‌تواند سود را تا ۵۸ درصد افزایش دهد و در عین حال آسیب به محیط‌زیست را کاهش دهد.

چه چیزی باید تغییر کند؟

برای رسیدن به این هدف، به راه‌های جدیدی برای جمع‌آوری، به اشتراک‌گذاری و استفاده از اطلاعات نیاز داریم. این مقاله بر لزوم استانداردسازی، بهبود زیرساخت داده‌ها و ایجاد ابتکاراتی مثل گذرنامه باتری (Battery Passport) تأکید می‌کند. گذرنامه باتری یک پرونده دیجیتالی است که در تمام طول عمر باتری همراه آن است.

شنگ یو تائو (Shengyu Tao)، پژوهشگر پسادکتری در دانشگاه چالمرز و نویسنده اول این مطالعه، می‌گوید: برای ایجاد اقتصادی که در آن باتری‌ها دوباره استفاده و بازیافت می‌شوند، نه تنها به باتری‌های بهتر نیاز داریم، بلکه به راه‌های بهتر برای جمع‌آوری، به اشتراک‌گذاری و استفاده از اطلاعات در سراسر چرخه عمر باتری نیازمندیم.

زو می‌گوید: ما از هم‌اکنون فناوری لازم برای استفاده بهتر از ارزش باتری‌ها را داریم. قدم بعدی ایجاد سامانه‌هایی است که امکان استفاده ایمن و کارآمد از اطلاعات را در سراسر چرخه عمر باتری فراهم کند.

پژوهشگران معتقدند هوش مصنوعی باید در تمام مراحل عمر باتری (از تولید و استفاده تا استفاده مجدد، بازیافت و بازتولید) به کار گرفته شود تا اقتصاد باتری پایدارتر و چرخشی شود؛ در این نوع اقتصاد به جای دورانداختن محصولات، آن‌ها بازیافت و مجدداً استفاده می‌شوند.