Artificiële intelligentie (AI) kan alternatieven helpen vinden voor schaarse grondstoffen, zo laat Microsoft zien. Het bedrijf heeft met behulp van AI en supercomputers in negen maanden een nieuwe oplaadbare batterij ontworpen die 70 procent minder lithium bevat.
Door David Kemps, Julia Krauwer en Cas Bogaard
De inspanningen van Microsoft worden uitgebreid beschreven in het FD van 22 januari 2024. Het artikel betoogt dat AI ons gaat verlossen van de ‘vloek van de grondstoffen’. Ook Google zoekt via zijn AI-bedrijf DeepMind volop naar nieuwe materialen.
Materiaalwetenschap is tevens het speelveld van een selecte groep startups die generatieve AI inzet voor allerlei duurzaamheidsdoeleinden, zo blijkt uit recent onderzoek van ABN AMRO. Een voorbeeld hiervan is het Britse Orbital Materials, dat onder andere werkt aan duurzame brandstoffen voor vliegtuigen en filters die water zuiveren van specifieke gifstoffen.
De nieuwste generatie AI-toepassingen zet de deur open naar allerlei innovaties in de industriesector; van virtuele assistenten voor technici tot nieuwe materialen en productieprocessen. Dergelijke toepassingen helpen tevens de milieu-impact van de sector te verkleinen.
In de industrie wordt kunstmatige intelligentie al enige tijd toegepast, bijvoorbeeld in de context van ‘predictief onderhoud’. Dit voorkomt onnodige stilstand van machines doordat op basis van allerlei data wordt bepaald wanneer bijvoorbeeld een servicebeurt moet worden ingepland of wanneer alvast reserveonderdelen verstuurd moeten worden. Andere AI-gestuurde toepassingen zijn kwaliteitscontrole tijdens het maakproces en optimalisatie van machine-instellingen. Dit alles zorgt voor beter draaiende machines en optimaal gebruik van energie en grondstoffen, iets wat gunstig is vanuit duurzaamheidsperspectief.
Generatieve AI, de technologie die ook ten grondslag ligt aan de slimme chatbot ChatGPT, kan dergelijke toepassingen nog gebruiksvriendelijker maken. Lexx Technologies heeft bijvoorbeeld een digitale assistent ontwikkeld die technici interactief advies geeft over reparaties en machine-instellingen. Vanti maakt zich hard voor efficiëntere productieprocessen en minder afval in de industrie. In een chat-interface maakt het bedrijf data over onder andere de productie en mogelijke defecten gemakkelijk toegankelijk voor personeel, zodat problemen kunnen worden opgelost nog voordat er foutieve producten zijn geproduceerd en machines stil zijn komen te liggen.
De toepassingen van generatieve AI gaan echter verder dan chatbots; de technologie kan ook de ontwikkeling van nieuwe materialen en grondstoffen in een stroomversnelling brengen. Hierdoor zullen tal van nieuwe materiaalrecepturen beschikbaar komen, elk met andere eigenschappen en mogelijke duurzaamheidsvoordelen. Het artikel van het FD refereert aan de ontwikkeling van nieuwe materialen voor oplaadbare batterijen door bedrijven als Microsoft, CATL en Northvolt, maar ook andere bedrijven rekenen volop aan nieuwe metaallegeringen, kunststofmixen of composietmaterialen die een minder energie-intensief productieproces kennen of meer biologische bestanddelen hebben. Investeerders staken tot nu toe 85 miljoen dollar in jonge bedrijven in deze categorie.
In deze nieuwe context kunnen industriële bedrijven hun klanten helpen om door het woud aan opties te navigeren. Nu al hebben sommige ondernemers in de sector een database van materialen en geven zij vanuit hun rol als toeleverancier advies over het te gebruiken materiaal voor een specifiek product. De behoefte aan een dergelijke adviesfunctie zal door generatieve AI waarschijnlijk groter worden.
Ook de ontwikkelingen op het gebied van ‘biomanufacturing’ krijgen door deze technologie een zet. Hierbij worden biologische processen ingezet voor de productie van bijvoorbeeld brandstoffen, medicijnen en textiel. Zo kunnen microben nuttige chemische stoffen maken van alternatieve, non-fossiele grondstoffen. Speciaal ontworpen eiwitten – ook wel bekend als proteïnen – fungeren in deze organismen als de ‘fabriek’. Generatieve AI kan het ontwerp van zulke eiwitten sterk versnellen. McKinsey schat dat in de toekomst 60 procent van de materialen via biomanufacturing geproduceerd kunnen worden. Ook in Nederland zijn diverse startups, zoals Cradle, actief in deze markt.
Meer informatie
Lees het volledige rapport ‘Generatieve AI pakt rol in de duurzaamheidstransitie’.
Lees het Financieel Dagblad-artikel Verlost kunstmatige intelligentie ons van de vloek van de grondstoffen?