Magazynowanie energii to klucz do zelektryfikowanego transportu i szybko rozwijającej się sieci energetycznej, kamieni milowych ku zdekarbonizowanej przyszłości. Mapowanie genomu danych baterii i otwarta wymiana danych o bateriach jest niezbędna do osiągnięcia celów energetycznych.
Istnieje wiele sposobów mapowania świata, od ilustracji geograficznych po genetyczny skład otaczających nas organizmów. Jako zapalony miłośnik przyrody, wędrówek i kolarstwa górskiego, naukowiec z Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL), Kandler Smith, również stosuje te koncepcje w swoich badaniach. Smith kieruje pracami NREL nad obliczeniowym modelowaniem akumulatorów dla elektrochemicznego magazynowania energii. Projektuje mapy i modele, aby poprawić nasze zrozumienie akumulatorów.
Praca w zrównoważonej energii to sposób, w jaki mogę pomóc zachować świat przyrody. Lubię rozwiązywać zagadki projektowania i przyspieszania projektowania bezpiecznych, niezawodnych i wydajnych baterii dla dekarbonizacji sieci i transportu.
Kandler Smith
Modelowanie przyszłości dla lepszych akumulatorów
Po 15 latach pracy w NREL, Smith jest ekspertem w dziedzinie przewidywania i przedłużania żywotności baterii litowo-jonowych. Jednak elektrochemiczne magazynowanie energii nie zawsze było jego pasją. Smith rozpoczął swoją karierę w inżynierii mechanicznej. Pracował nad silnikami odrzutowymi dla programów wojskowych zanim przeniósł uwagę na energię odnawialną. Po uzyskaniu tytułu doktora inżynierii mechanicznej na Pennsylvania State University, dołączył do NREL.
Początkowo byłem zainteresowany budową maszyn, takich jak helikoptery. Ale przedmioty termodynamiki i wymiany ciepła rozpoczęły moje zainteresowanie energią, a później elektrochemią. Zamiast budować silniki, zacząłem tworzyć modele komputerowe, aby zaprojektować lepsze baterie dla zrównoważonej przyszłości.
Kandler Smith
Położony na słonecznym pogórzu Kolorado, NREL jest naturalnym miejscem dla rozwoju pasji Smitha związanych z ochroną środowiska, zarówno zawodowo, jak i rekreacyjnie. W NREL Smith pomagał w tworzeniu wielu modeli akumulatorów. Uczestniczył m.in. w ambitnym projekcie Computer-Aided Engineering of Batteries (CAEBAT). Projekt CAEBAT wspierał rozwój laboratoryjnych i przemysłowych programów komputerowych używanych obecnie przez tysiące inżynierów na całym świecie do zrozumienia, jak fizyka elektrochemiczna baterii współgra ze złożonością systemów o dużej skali. W uznaniu jego pracy, NREL niedawno nadał Smithowi tytuł Zasłużonego Członka Personelu Naukowego. Wyróżnienie otrzymał za jego światowej klasy wkład w modelowanie, przewidywanie, optymalizację i projektowanie baterii.
Mapowanie genomu danych baterii
Modelowanie obliczeniowe pozwala naukowcom na automatyzację i przyspieszenie innowacji.
Kandler Smith
Magazynowanie energii jest kluczem do zelektryfikowanego transportu i szybko rozwijającej się sieci energetycznej. Otwarta wymiana danych dotyczących akumulatorów jest niezbędna do osiągnięcia celów energetycznych. Wspierając ten wysiłek, Smith pomaga w kierowaniu powstającą współpracą pomiędzy NREL i partnerami przemysłowymi. Jego cel polega przede wszystkim na stworzeniu energicznego genomu baterii. Wszystko to po to, by znormalizować formaty danych i promować otwartą wymianę danych i oprogramowania dotyczącego baterii. Inicjatywa ta będzie wspierać przyszłe wysiłki mające na celu wykorzystanie uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji w celu usprawnienia badań i rozwoju baterii.
Sztuczna inteligencja oparta na fizyce pomaga rozwiązać luki, w których fizyka baterii nie jest w pełni zrozumiała lub rozmiar zbioru danych jest zbyt duży, aby człowiek mógł sobie z nim poradzić. Pracując razem, możemy przyspieszyć tempo najnowocześniejszych eksperymentów i zwiększyć adopcję nowych, zrównoważonych technologii.
Kandler Smith
Pełniejsze zrozumienie genomu baterii przyspieszy badania nad projektami związanymi z magazynowaniem energii. Chociaż Smith nie pracuje bezpośrednio nad odkryciem nowych materiałów do produkcji baterii, jego praca nad modelowaniem wspiera szybkie zwiększanie skali odkryć następnej generacji, dostarczając przybliżonych przewidywań, jak bateria może działać z nowymi materiałami. Ponadto projekt dotyczący genomu baterii pozwoli spojrzeć na baterie jako na cały system, od produkcji do przewidywania ich stanu, ulepszając w ten sposób holistyczne systemy magazynowania energii.
Źródła:
Mapping The Battery Data Genome For Better Batteries, Clean Technica