تولید مواد مختلف، ردپای کربن قابل‌توجهی دارند اما می‌توانیم در مورد روش تولید مواد کاری انجام دهیم تا اثرات زیست محیطی آنها را به میزان قابل‌توجهی کاهش دهیم.
به گزارش ایسنا، هوش مصنوعی مواد می‌تواند به ما در اختراع موادی کمک کند که انتقال اقتصاد جهانی به آینده‌ای پایدارتر را سرعت بخشد. وقتی به بخش‌هایی نگاه می‌کنیم که بیشترین سهم را در انتشار گازهای گلخانه‌ای جهانی دارند، مهمترین موارد شامل انرژی، حمل‌ونقل، کشاورزی و ساخت‌وساز هستند.
آنچه فورا قابل توجه نیست این است که تولید مواد مختلف چقدر بر انتشار گازهای گلخانه ای جهانی تأثیر می‌گذارد، بنابراین، تولید مواد مسلماً بزرگترین مشارکت‌کننده است. سوال این است که آیا می‌توانیم کاری در مورد روش تولید مواد انجام دهیم تا اثرات زیست‌محیطی آنها را به میزان قابل‌توجهی کاهش دهیم یا خیر؟
از ابتدای انقلاب صنعتی ما تمام مواد مورد نیاز خود را تولید می‌کردیم. اکنون که می‌دانیم چنین رویکردی چقدر برای سیاره ما مضر است، در نهایت در حال بازنگری در روش‌های خود هستیم. خوشبختانه، فناوری اکنون فراتر رفته و ما در آستانه بهره‌مندی گسترده از نوآوری در فناوری قرار داده است. این پیشرفت‌های سریع در حال انجام در هوش مصنوعی (AI) همچنین بر روش اختراع، آزمایش و بهبود مواد تأثیر گذاشته است.
این تغییر اساسی دو حوزه کلیدی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. اکنون می‌توانیم مواد جدید را به صورت مجازی (با رایانه‌هایی که خواص فیزیکی یا مواد را شبیه‌سازی می‌کنند) بدون نیاز به آزمایش هزاران نسخه فیزیکی از هر ماده در آزمایشگاه آزمایش کنیم.
این رویکرد به تنهایی می‌تواند روند را با چندین مرتبه بزرگی سرعت بخشد. حوزه دوم نیز در مورد تأثیرات زیست‌محیطی مواد است. ما می‌توانیم اثرات زیست‌محیطی مواد جدید یا بهبود یافته را قبل از شروع به تولید آنها به صورت محاسباتی در مدلی ارائه کنیم.
چگونه مواد می‌توانند ردپای کربن جهانی را کاهش دهند؟
انتظار می‌رود پیشرفت‌های هوش مصنوعی مزایای قابل‌توجهی برای مواد فردا به همراه داشته باشد. اکثر کارشناسان موافق هستند که سریع‌ترین راه برای کربن‌زدایی اقتصاد جهانی، برق‌رسانی است.
آهنرباهای دائمی می‌توانند کارهای سنگین زیادی را انجام دهند. اکثر موتورهای الکتریکی مانند وسایل نقلیه الکتریکی، توربین‌های بادی و غیره از آهنربا استفاده می‌کنند و راندمان و افزایش عملکرد چنین موتورهای الکتریکی توسط آهنرباهای دائمی ارائه می‌شود.
به همین دلیل است که ما شاهد افزایش علاقه به آهنرباهای خاکی کمیاب، مانند آهنرباهای نئودیمیم هستیم. ما شاهد افزایش تقاضا و عدم عرضه کافی آهنرباهای دائمی بوده‌ایم که منجر به افزایش حدود 100 درصدی قیمت در سه سال گذشته شده است.
هوش مصنوعی مواد چگونه می‌تواند کمک کند؟
خوب، تصور کنید اگر هوش مصنوعی بتواند موادی با خواص بسیار شبیه به آهنرباهای دائمی اختراع کند و اگر این مواد نیازی به استخراج نداشتند اما می‌توانستیم به همان میزانی و به همان سرعتی که به آنها نیاز داشتیم، آنها را بسازیم چقدر سریعتر می‌توانستیم به صفر خالص جهانی برسیم.
مواد زیادی وجود دارند که می‌توان آنها را بهبود بخشید و تأثیرات زیست‌محیطی آنها را فراتر از نامزدهای آشکاری مانند آلومینیوم کاهش داد که اندازه بازار آن کمتر از 170 میلیارد دلار تخمین زده می‌شود و در حال رشد است. یکی از این مواد تربیوم است.
نه تنها قیمت این ماده به سرعت در حال رشد است (بیش از 200 درصد از سال 2020)، بلکه اندازه بازار آن بیش از 70 میلیارد دلار است. وقتی صحبت از تاثیر آب و هوایی آن به میان می‌آید، یک ماده بسیار آلوده کننده آب و هواست.
هر کیلوگرم تربیوم تولید شده حدود 300 کیلوگرم دی اکسیدکربن ایجاد می‌کند. تربیوم در موارد مختلف به ویژه در لامپ‌های کم مصرف و فیبر نوری و غیره استفاده می‌شود.
تغییرات اقلیمی به‌طور غیرقابل انکاری بر چندین بخش از زندگی روزمره ما تأثیر می‌گذارد و این تغییرات مرتبط با آب و هوا در حال افزایش است. نه تنها گرمایش زمین هر سال بدتر می‌شود، بلکه شاهد بدتر شدن قابل توجه بلایای طبیعی نیز هستیم.
آتش‌سوزی‌های جنگل‌ها در حال تشدید هستند و حدود 30 درصد از کل جنگل‌هایی که کره زمین در 20 سال گذشته از دست داده، به دلیل آتش‌سوزی جنگل‌ها از بین رفته است، طوفان‌ها در حال قوی‌تر شدن هستند و اگر سریع عمل نکنیم ما در معرض خطر رسیدن به مرحله‌ای هستیم که این تغییرات آب و هوایی غیرقابل برگشت شوند.
هوش مصنوعی مواد در بسیاری از بخش‌ها می‌تواند به ما کمک کند؛ موادی را اختراع کنیم که می‌تواند انتقال اقتصاد جهانی به آینده‌ای پایدارتر را با استفاده از مواد مؤثرتر و با طراحی سازگارتر با محیط زیست سرعت بخشد. می‌توانیم به کمک این پیشرفت‌های هوش مصنوعی، اثرات زیست محیطی چنین موادی را حتی قبل از شروع تولید آنها بررسی کنیم.
کاری که اکنون باید انجام دهیم این است که استفاده از این فناوری‌ها را قبل از برگشت ناپذیر شدن تغییرات آب و هوایی تسریع کنیم.
تغییرات آب و هوایی به‌طور فزاینده‌ای به‌عنوان عامل فجایع طبیعی، از سیل گرفته تا قحطی دیده می‌شود اما تعداد فزاینده‌ای از دانشمندان هشدار می‌دهند که مقصر دانستن بلایا صرفاً به اقلیم، سیاست‌ها و تصمیمات برنامه‌ریزی ضعیفی که این رویدادها را بسیار بدتر می‌کنند نادیده می‌گیرد.
دانشمندان سال‌ها نمی‌توانستند در مورد بهترین راه برای مبارزه با گرمایش جهانی به توافق برسند اما اکنون می‌دانیم که هم باید انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش دهیم و هم سازگاری داشته باشیم. اگر بحران آب و هوا تشدید شود، فقیرترین مناطق جهان ویران خواهند شد.
در واقع، بسیاری از مناطق در حال حاضر در این وضعیت هستند، با این حال، این جوامع، که شدیداً تحت تأثیر تغییرات آب و هوایی قرار خواهند گرفت، کمترین حق را در تصمیم‌گیری جهانی دارند.
از آنجایی که جهان با چالش‌های دوگانه انتقال به تولید انرژی سبزتر و بهره‌برداری از پتانسیل هوش مصنوعی (AI) دست و پنجه نرم می‌کند، تلاقی این دو انقلاب فناوری، نوید شتاب بخشیدن به پیشرفت به سوی آینده‌ای پایدار را می‌دهد.
هوش مصنوعی قبلاً ارزش خود را در زمینه‌های مختلف از جمله مهندسی انرژی، تحقیقات آب و هوا، سیاست‌گذاری و مدیریت ساختمان ثابت کرده است. با استفاده از قابلیت‌های تحلیلی هوش مصنوعی، می‌توانیم مشکلات پیچیده مرتبط با انرژی را برطرف کنیم، استفاده از منابع را بهینه کنیم و تغییرات مثبت محیطی را ایجاد کنیم اما باید تأثیر زیست محیطی انرژی فرآیندهای هوش مصنوعی را نیز بپذیریم و آن را کاهش دهیم.
بحران آب و هوا به نوآوری سریع نیاز دارد و هوش مصنوعی می‌تواند به ما کمک کند تا داده‌های آب و هوایی گسترده و متفاوت را درک کنیم. با تجزیه و تحلیل الگوها، همبستگی‌ها و روندها، هوش مصنوعی می‌تواند درک ما از مسائل آب و هوایی را عمیق‌تر کند و راه‌حل‌های مؤثر، ازجمله بهینه‌سازی شیوه‌های کشاورزی و شناسایی جایگزین‌های پایدار را ارائه دهد.
