Magnete privo dei metalli di terre rare archivierà l’era dei motori a combustibile

Una società di ricerca sui materiali ha utilizzato l’intelligenza artificiale per sviluppare un nuovo magnete permanente che non contiene elementi delle terre rare che può essere prodotto al 20% del costo del materiale e con il 70% in meno di emissioni di carbonio, rispetto ai magneti con elementi di terre rare attualmente sul mercato

Una società tecnologica britannica chiamata Materials Nexus ha recentemente annunciato con l’aiuto della sua piattaforma AI, di aver sviluppato un magnete completamente privo di metalli delle terre rare.

Anche se questo non è il primo dispositivo del genere (anche altre aziende hanno creato magneti per la “terra pulita”) , lo hanno fatto dopo circa un decennio di tentativi ed errori. Secondo il comunicato stampa di Materials Nexus, la piattaforma AI dell’azienda ha impiegato solo tre mesi per progettare la sua creazione priva di metalli terre rare, MagNex.

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Magnete privo di metalli delle terre rare: significativo passo avanti verso una mobilità ecosostenibile

Il mondo ha bisogno di abbandonare i combustibili fossili e in tempi rapidi. Una delle grandi preoccupazioni che circondano la vertiginosa transizione energetica verde dell’umanità è che i motori elettrici e le batterie elettriche che alimenteranno quel futuro necessitano di metalli delle terre rare, e ottenere tali metalli può essere disastroso sia a livello ambientale che sociale.

Per questi motivi, oltre al loro costo generale e alla loro scarsità, le case automobilistiche come Tesla sono attivamente alla ricerca di materiali alternativi per alimentare la loro crescente flotta di veicoli elettrici.

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In poche parole, gli esseri umani non hanno abbastanza tempo per ricercare materiali alternativi per il nostro futuro energetico verde . Ma per fortuna, l’intelligenza artificiale “vive” la vita nella corsia di sorpasso.

Il magnete permanente standard

“Ci sono voluti decenni per scoprire l’attuale magnete permanente standard del settore e ancora di più per svilupparlo nei prodotti che utilizziamo oggi. MagNex ha impiegato solo 3 mesi per progettare, sintetizzare e testare, 200 volte più velocemente“, hanno dichiarato i responsabili: “MagNex può essere prodotto al 20% del costo del materiale e con una riduzione del 70% delle emissioni di carbonio del materiale (kg CO2/kg), rispetto a un magnete con elementi di terre rare attualmente sul mercato”.

Materials Nexus ha collaborato con l’Henry Royce Institute (un istituto nazionale del Regno Unito ) e l’Università di Sheffield per sintetizzare e testare il magnete. La società ha affermato che un approccio simile alla progettazione dell’intelligenza artificiale potrebbe rivoluzionare anche altri aspetti della transizione energetica verde, inclusa la progettazione di semiconduttori e superconduttori.

Questo sembra più che possibile, poiché solo pochi giorni prima della rivelazione di MagNex, scienziati del Regno Unito e del Giappone hanno creato con successo un magnete superconduttore a base di ferro utilizzando l’intelligenza artificiale.

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Mentre l’arrivo di un’intelligenza artificiale capace porta con sé il meritato scetticismo, nonché l’ansia indotta dalla sicurezza del lavoro, l’intelligenza artificiale è particolarmente adatta a essere rivoluzionaria nel campo della scienza dei materiali.

Secondo il Materials Project, un database open source pensato per aiutare a sostenere la ricerca su nuovi materiali, gli esseri umani hanno scoperto 20.000 materiali attraverso la sperimentazione, un numero che è stato portato a 48.000 grazie agli albori dell’informatica.

Alla fine del 2023, i ricercatori della Deepmind di proprietà di Google hanno riferito sulla rivista Nature che il suo Graph Networks for Materials Exploration (GNoME) ha utilizzato quei 48.000 materiali per inventare altri 2,2 milioni di materiali , 380.000 dei quali sono considerati candidati stabili ed eccellenti per la sintesi.

La transizione completa del mondo intero dai combustibili fossili all’elettricità il prima possibile non è sufficiente: fortunatamente abbiamo un asso nella manica basato sull’intelligenza artificiale.

Conclusioni

Affinché la società possa passare a un mondo elettrificato, molte tecnologie, come i motori dei veicoli elettrici e le batterie della rete elettrica, dovranno acquisire importanza. E molte di queste tecnologie richiedono metalli delle terre rare, che possono essere costosi sia in termini economici che di degrado ambientale e sociale.

L’intelligenza artificiale viene già sfruttata per scoprire materiali in altre aree cruciali della transizione energetica verde, dimostrando che l’intelligenza artificiale può essere un potente alleato nella battaglia contro il cambiamento climatico.

Proprio grazie all’intelligenza artificiale è stato scoperto un magnete privo di metalli delle terre rare. I magneti permanenti sono componenti essenziali sfruttati per i rotori nelle turbine eoliche, i droni, la robotica avanzata e i veicoli elettrici senza emissioni. Entro la fine del decennio è previsto un’incremento della domanda dei veicoli elettrici con essi un magnete permanente e al tempo stesso ecosostenibile è una scoperta rivoluzionaria.

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Il gruppo dei metalli delle terre rare (in breve terre rare) comprende 17 metalli. Sebbene di solito siano presenti grandi quantità di questi metalli, l’estrazione è fattibile solo se il minerale nel terreno ha un contenuto sufficientemente elevato di metalli delle terre rare. Di conseguenza, i depositi oggi conosciuti e sviluppati sono limitati a una manciata di regioni in tutto il mondo.

La Cina attualmente produce tra il 70 e l’80% di tutte le terre rare destinate al mercato globale. Questo crea una forte dipendenza per tutti i clienti e comporta il rischio di barriere commerciali. Come per altre catene di materie prime, anche per i metalli delle terre rare il monitoraggio della due diligence in materia di salute e sicurezza sul lavoro e di diritti umani è impegnativo.

Inoltre, l’estrazione dei metalli delle terre rare comporta la lavorazione di enormi quantità di roccia. La necessità di utilizzare sostanze chimiche tossiche rischia anche di contaminare il suolo e l’acqua.

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