Khi một số thực thể xác định được các nguồn mới (hoặc ít nhất là bị bỏ qua) để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng đối với vật liệu đất hiếm, những thực thể khác đang hướng đến các công cụ mới.
Công ty công nghệ cao Materials Nexus của Anh đã công bố vào thứ Ba rằng họ đã thiết kế một nam châm vĩnh cửu không chứa đất hiếm mới với sự trợ giúp của nền tảng AI của mình. Họ cho biết quá trình khám phá và phát triển do AI thúc đẩy nhanh hơn 200 lần so với con người khi nghiên cứu, mang lại hy vọng mới cho một thế giới đang điện khí hóa với nhu cầu ngày càng tăng đối với các nam châm mạnh mẽ.
Khi thế giới đang dần từ bỏ động cơ đốt trong và dần chấp nhận phương tiện di chuyển bằng điện, nhu cầu về động cơ nhỏ gọn, công suất cao đang tăng nhanh chóng. Hiện nay, lựa chọn phổ biến nhất trong ngành công nghiệp ô tô là động cơ nam châm vĩnh cửu, cung cấp năng lượng cho hơn 80% xe điện hiện đại.
Materials Nexus ước tính rằng nhu cầu về nam châm vĩnh cửu sẽ tăng gấp mười lần vào năm 2030, chỉ tính riêng trong ngành xe điện. Và không chỉ riêng ô tô và xe tải điện. Động cơ nam châm vĩnh cửu được ưa chuộng trong nhiều ứng dụng, bao gồm robot, máy bay không người lái, tua bin gió và thiết bị HVAC.
Vấn đề là, vật liệu đất hiếm được sử dụng để tạo ra nam châm mạnh nhất và động cơ hiệu quả nhất, công suất lớn nhất - các vật liệu như neodymium và dysprosium - đòi hỏi phải khai thác gây hại và xử lý tốn kém, tiêu tốn nhiều năng lượng. Với thị trường xe điện lớn nhất thế giới, Trung Quốc đã nổi lên như một quốc gia dẫn đầu trong cả khai thác và xử lý đất hiếm, khai thác tới 70% đất hiếm của thế giới từ lòng đất trong khi xử lý gần 90%. Điều đó giúp quốc gia này kiểm soát độc quyền các vật liệu thiết yếu, khiến các thị trường khác dễ bị gián đoạn nguồn cung và biến động giá.
Việc tìm kiếm các giải pháp thay thế đang diễn ra và một số nhà sản xuất ô tô và nhà cung cấp đang bắt đầu phát triển và kết hợp động cơ không có nam châm. Những công ty khác, bao gồm cả Tesla, đang theo đuổi các thiết kế nam châm vĩnh cửu không chứa vật liệu đất hiếm.
Nam châm không có đất hiếm chắc chắn nghe có vẻ là một giải pháp hấp dẫn, nhưng chúng có thể khó xây dựng và kém mạnh hơn nam châm đất hiếm truyền thống. Niron Magnetics đã phát triển thứ mà họ gọi là nam châm không chứa đất hiếm hiệu suất cao đầu tiên trên thế giới, sử dụng hỗn hợp sắt và nitơ có sẵn dồi dào, nhưng họ đã nghiên cứu và phát triển nó trong hơn một thập kỷ và vẫn chưa sẵn sàng để sản xuất hàng loạt.
Materials Nexus đang cho thế giới biết rằng họ ở đây để giúp đỡ. Họ tin rằng họ có chính xác những gì các công ty khởi nghiệp nam châm hiện đại và tương lai cần để xác định và phát triển các vật liệu từ tính không chứa đất hiếm, và bằng cách thay thế AI cho phương pháp thử và sai theo kiểu cũ, họ tin rằng họ có thể làm như vậy với tốc độ nhanh hơn hàng trăm lần so với phương pháp truyền thống. Họ cho biết nền tảng AI của họ có thể xác định các vật liệu từ tính không chứa đất hiếm chỉ trong vài ngày hoặc vài tuần, trái ngược với nhiều năm và nhiều thập kỷ mà họ đã mất trong quá khứ.
Thay vì chỉ đưa ra những con số ấn tượng, Materials Nexus đã sử dụng nền tảng AI của mình để xác định một nam châm vĩnh cửu không chứa đất hiếm có tên là MagNex. AI đã phân tích hơn 100 triệu thành phần vật liệu không chứa đất hiếm trước khi đưa vào MagNex, tính đến các biến số như chi phí, bảo mật chuỗi cung ứng, hiệu suất và tác động đến môi trường.
Sau khi AI thực hiện công việc nặng nhọc, Materials Nexus đã tổng hợp và thử nghiệm MagNex với sự trợ giúp của Viện Henry Royce tại Đại học Sheffield. Trong ba tháng, công ty đã hoàn thành công việc mà phải mất nhiều năm trước khi có hệ thống AI.
Hơn nữa, Materials Nexus cho biết MagNex có thể được sản xuất với chi phí vật liệu bằng 20% chi phí vật liệu của nam châm đất hiếm hiện có, đồng thời giảm 70% lượng khí thải carbon vật liệu.
"Chúng tôi thực sự vui mừng khi lần tương tác đầu tiên với Materials Nexus đã mang lại kết quả vô cùng tích cực", giáo sư Iain Todd, khoa luyện kim và chế biến vật liệu, Đại học Sheffield cho biết.
Trong khi một nam châm không chứa đất hiếm hoàn toàn mới đã bổ sung thêm một số điểm nhấn quan trọng cho thông báo của tuần này, thì đó không phải là trường hợp sử dụng duy nhất có thể có cho AI của Material Nexus. Công ty cho biết AI sẽ hữu ích cho mọi loại ngành công nghiệp, giúp xác định và tạo ra thế hệ vật liệu tiên tiến tiếp theo thúc đẩy các công nghệ mới và giảm phát thải CO2e. Công ty có kế hoạch hợp tác với các đối tác công nghiệp để đẩy nhanh quá trình khám phá các vật liệu thế hệ tiếp theo khả thi, tiết kiệm chi phí và bền vững.
Nguồn: NewAtlas
12 Phát minh tuyệt vời cho việc khai thác gỗ
