Kobalt, elektrikli araçlar için lityum iyon pillerde kullanılmakta ve bu nedenle enerji dönüşümünde önemli bir rol oynamaktadır. Ancak, gümüş-gri metal birkaç nedenle kritik ham maddeler arasında yer almaktadır: Kobalt nadirdir. Toplam yer kabuğundaki oranı yalnızca %0,004'tür. Dünya genelinde bilinen kobalt rezervlerinin 7,2 milyon ton civarında olduğu tahmin edilmektedir. Bunun yarısından fazlası, yaklaşık dört milyon ton, Demokratik Kongo Cumhuriyeti topraklarında bulunmaktadır. Bu istikrarsız Orta Afrika ülkesindeki madenlerdeki çalışma koşulları genellikle kötü, maden çıkarma sırasında çevresel zararlar büyüktür.
Yetersiz tedarik güvenliği, dünya pazarındaki yüksek fiyatlar, etik kaygılar, yasaklar veya daha iyi malzeme özelliklerine sahip ürün yenilikleri: Şirketlerin alternatif malzemeler aramasının birçok nedeni vardır. 'Ürün geliştiricilerin araştırma için başvurabileceği veritabanları var. Ancak bunlar genellikle şirketin spesifik uygulama durumunu dikkate almadığı için kullanışlı sonuçlar vermez,' diyor Fraunhofer Enstitüsü Üretim Teknolojisi ve Otomasyon IPA'daki Sürdürülebilirlik ve Malzeme Uyum Yönetimi araştırma ekibinden Charlotte Schmidt.
Yapay zeka bilimsel yayınları taramak için kullanılıyor
Aramayı kolaylaştırmak ve daha uygun sonuçlar elde etmek için Schmidt, iki meslektaşıyla birlikte bir malzeme ikame aracı geliştirdi. Kullanıcılar, değiştirmek istedikleri malzeme veya hammaddeye ilişkin belirli ayrıntıları ve alternatif malzemenin gerekli özellikleri ile istenen malzeme kullanımının bağlamına ilişkin bilgileri bir giriş formu aracılığıyla belirtmelidir. Ardından, belirli veriler ve kullanıcı gereksinimleri doğrultusunda 'Semantic Scholar' veritabanı taranır. Kullanıcı girişlerinin veritabanında mevcut bilgilerle karşılaştırılmasıyla yapay zeka uygun alternatif malzemeleri tanımlar.
Malzeme ikamesi için yapay zeka bağlantısı, araştırmacıların şirketlere alternatif hammaddeler, malzemeler veya kimyasallar aramalarında destek olmak için kullandıkları birçok bileşenden sadece biridir. Çünkü yapay zeka görevini yerine getirdikten sonra, önerilen ikameler ve başlangıç malzemeleri, yasal, ekolojik ve sosyal yönler ile tedarik güvenliğini dikkate alan kapsamlı bir değerlendirmeye tabi tutulur. İlgili şirketle yakın bir iletişim içinde, bilim insanları önerilen malzemelerin spesifik gereksinimleri ne kadar iyi karşıladığını kontrol eder. Sürecin sonunda, en uygun ikamelerin ve çeşitli kriterlerin değerlendirmesinin yer aldığı bir rapor hazırlanır. Böylece bilim insanları şirketlere sağlam bir karar verme temeli sunar.
İlk testler gösteriyor: Yapay zeka bağlantısı umut verici
Yapay zeka destekli malzeme ikame aracı, kobalt yerine demir önermektedir. 'Lityum-nikel-manganez-kobalt oksit yerine lityum-demir fosfatın da pillerin katotları için kullanılabileceği yeni bir bilgi değil,' diyor Schmidt. 'Ancak bu ve diğer sonuçlar, yapay zeka bağlantısının alternatif malzemeler arayışında umut verici olduğunu gösterdi.'
Yapay zeka destekli malzeme ikame aracı, Nisan 2024'te başlayan ve Ağustos 2025 sonuna kadar sürecek olan 'Ultra Verim Fabrikası - Derin Dalış' araştırma projesinde ortaya çıkmıştır. Araştırma projesi, Baden-Württemberg Eyalet Çevre, İklim ve Enerji Ekonomisi Bakanlığı tarafından toplam 1,4 milyon Euro ile desteklenmektedir. Proje ortakları arasında Fraunhofer IPA'nın yanı sıra Fraunhofer IAO, Schwarzwald gGmbH Dijitalleşme, Yönetim ve Sürdürülebilirlik Merkezi (Campus-Schwarzwald), Umwelttechnik BW GmbH, Alpirsbacher Klosterbräu Glauner GmbH, Ansmann AG ve Protektorwerk Florenz Maisch GmbH & Co. KG ile birlikte ZECHA Hartmetall-Werkzeugfabrikation GmbH yer almaktadır.
İletişim:
