Dùng AI để phát triển vật liệu xanh cho pin mặt trời, hướng tới tương lai năng lượng sạch

Theo dõi KTMT trên

Sự kiện tạo ra một diễn đàn quan trọng để trao đổi những góc nhìn sâu sắc về tương lai của vật liệu bền vững, đặc biệt trong lĩnh vực năng lượng tái tạo. Chủ trì phiên tọa đàm là GS. Sir Richard Henry Friend đến từ Đại học Cambridge (Anh), Chủ tịch Hội đồng Giải thưởng VinFuture và Chủ nhân Giải thưởng Millennium Technology Vật lý 2010.

Phát biểu khai mạc, PGS.TS Vũ Hải Quân, Giám đốc Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh ghi nhận hoạt động nổi bật của Quỹ VinFuture trong việc thúc đẩy tiến trình thực hiện hóa các mục tiêu chung về chuyển đổi xanh. Theo PGS.TS Vũ Hải Quân, hiện nay các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, gió và thủy điện ngày càng trở thành trụ cột trong việc giải quyết khủng hoảng năng lượng toàn cầu và giảm lượng khí thải carbon. Nghiên cứu, phát triển các vật liệu mới cho pin mặt trời và các ứng dụng bền vững là một yếu tố cốt lõi trong việc mở rộng ứng dụng năng lượng tái tạo, từ đó đóng góp trực tiếp vào mục tiêu phát triển bền vững của thế giới.

GS. Richard Henry Friend cho rằng năng lượng hiện đang được tiêu thụ một cách không bền vững, gây ra các vấn đề nghiêm trọng như phát thải CO2. Trung bình mỗi người thải ra hàng tấn CO2 mỗi năm, điều này khiến cho các nỗ lực giảm thiểu biến đổi khí hậu trở nên cấp bách hơn bao giờ hết. Tuy nhiên, GS. Richard Henry Friend nhận định "chúng ta vẫn có một lựa chọn khả thi" để giải quyết vấn đề này, đó là tập trung vào năng lượng mặt trời.

Tại tọa đàm, các nhà khoa học đã thảo luận về vật liệu bền vững, vật liệu tái tạo và vai trò của trí tuệ nhân tạo (AI) trong sàng lọc vật liệu đáp ứng ngay từ yêu cầu ban đầu. GS. Richard Henry Friend ủng hộ vai trò của AI trong nghiên cứu. Ông cho biết tại một đại học ở HongKong đã ứng dụng AI giúp cắt giảm thời gian trong quá trình mô phỏng máy tính về vật liệu, sắp xếp các lớp khác nhau lên silicon, đưa ra các định hướng nghiên cứu rất tiết kiệm thời gian, tạo ra đường tắt trong nghiên cứu vật liệu.

GS.Nguyễn Thục Quyên, Chủ tịch Hội đồng sơ khảo Giải thưởng VinFuture đã đề cập đến cách AI có thể giúp tối ưu hóa các vật liệu năng lượng mặt trời ngay từ khi thiết kế. Bà cho biết, AI có thể giúp dự đoán và phân tích các vật liệu có tiềm năng cao, giảm thiểu thời gian nghiên cứu và cải thiện hiệu quả sản xuất. Tuy nhiên, AI cần đi đôi với cân nhắc về năng lượng sử dụng, trung tâm dữ liệu. Việc chuẩn hóa dữ liệu và cải thiện chất lượng đầu vào thông tin cũng rất cần thiết để AI phát huy hiệu quả.

Đồng tình với ý kiến trên, GS. Martin Andrew Green từ Đại học New South Wales (Úc), Thành viên Hội đồng Giải thưởng VinFuture chỉ ra rằng cần phải cẩn trọng trong việc sử dụng AI. AI yêu cầu một cơ sở dữ liệu phong phú và đáng tin cậy, đồng thời phải tính đến các yếu tố như hiệu suất năng lượng, chi phí sản xuất và khả năng tái chế vật liệu.

Việc phát triển vật liệu mới cho pin mặt trời là yếu tố then chốt để thúc đẩy ứng dụng năng lượng mặt trời trên quy mô lớn, góp phần giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và hướng tới một tương lai năng lượng sạch. GS. Martin Andrew Green nhấn mạnh: Cuộc cách mạng năng lượng thứ ba có thể là một cuộc cách mạng năng lượng mặt trời, với những vật liệu mới có khả năng chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng với hiệu suất cao và chi phí thấp chưa từng có.

Theo GS. Marina Freitag từ Đại học Newcastle (Anh), AI đang đẩy nhanh quá trình xác định vật liệu thân thiện với môi trường, hiệu suất cao. Các mô hình học máy dự đoán các đặc tính của vật liệu và tối ưu hóa hiệu năng và độ ổn định của vật liệu; giảm thời gian và nguồn lực trong quá trình R&D, ưu tiên sử dụng các vật liệu bền vững.

Thuật toán AI có thể đánh giá hàng nghìn vật liệu tiềm năng, phân tích các đặc tính, độ ổn định và tác động của chúng tới môi trường. Thông qua xử lý các điểm dữ liệu này, mô hình máy học có thể xác định chính xác các vật liệu mang lại sự cân bằng tốt nhất giữa hiệu suất, độ ổn định và tính bền vững. Đột phá này cho phép chúng ta tập trung vào các vật liệu không chỉ đáp ứng các tiêu chuẩn hiệu năng cao mà còn giảm sự phụ thuộc vào các nguyên tố khan hiếm hoặc độc hại.

Việc phát triển các vật liệu xanh cho pin mặt trời không chỉ là vấn đề kỹ thuật mà còn là chiến lược toàn cầu để đảm bảo sự bền vững. Các chuyên gia tại tọa đàm đều nhất trí rằng, sự kết hợp giữa công nghệ tiên tiến và trí tuệ nhân tạo hứa hẹn sẽ mở ra một kỷ nguyên mới cho ngành năng lượng tái tạo, đóng góp mạnh mẽ vào cuộc chiến chống biến đổi khí hậu.

Sông Hồng