CIC energiGUNE, baterietan, energia termikoko soluzioetan eta hidrogenoan erreferentea eta Basque Research & Technology Alliance-BRTAko kidea den euskal ikerketa-zentroa, software-programa bat ari da garatzen. Programa horrek X izpien difrakzio-datuen prozesamendua automatizatuko du, eta nabarmen bizkortuko du haren analisia, aurkikuntza zientifikoak areagotzeko atea irekiz. FullProfAPP izeneko tresna horren garapena, DTUko (Technical University of Denmark) Tejs Vegge irakasleak gidatzen duen Europa mailako BIG-MAP proiektuaren barruan dago.
“Errendimendu handiko baheketa-esperimentuek sortutako difrakzio-datu kopuru handiak, patroitik patroirako ohiko analisia gainditzen duten datuen analisia eta prozesamendua bizkortzeko gai diren software-tresna berriak eskatzen ditu”, ziurtatu du Montse Casas Cabanas CIC energiGUNEko Biltegiratze Elektrokimikoko Arloko koordinatzaile zientifikoak. “FullProfAPP aplikazioa baterien materialen ikerketan funtsezkoa izango da material horien bideragarritasuna eta beste eremu batzuetara erraz heda daitekeela frogatzeko”.
FullProfAPP proiektuak, baterietako materialen hauts-difrakzioaren patroiei aplikatzeko Rietveld analisi-tresna automatizatu bat garatuko du. Horren bidez, errendimendu handiko fase kuantitatiboko eta egiturazko analisiak egin ahal izango dira, ehunka patroi sortatan prozesatuz. Horretarako, tresna FullProf-en egungo bertsiotik abiatuko da, hau da, Juan Rodríguez-Carvajal doktoreak garatutako neutroi-hautsaren difrakzio-datuen eta X izpien hauts-difrakzioaren datuen Rietveld analisirako programa ezagunetik, eta ikaskuntza automatikoko (Machine Learning -ML) errutina eta algoritmo berriak barne hartuko ditu.
CIC energiGUNEk programaren scripten garapenean eta ML algoritmoen inplementazioan hartuko du parte, FullProf Suite software paketean dagoen FAULTS fintze programaren –X izpien hautsaren difrakzio-patroiak (XRD) eta kristal sistemen neutroien hauts-difrakzioaren patroiak (NPD) fintzeko erabiltzen den tresna– garapenean lortutako esperientzian oinarrituta. Era berean, euskal zentroak, Li-ion eta Na-ion datu kimikoekin erlazionatutako XRD eta NPD datu multzo handiak emango ditu, testatzeko.
“FullProfAPP martxan jartzeak hobekuntza handia ekarriko du baterien ikerketan, datuak biltzeko eta ondoren aztertzeko denbora laburtuko baitu, eta, horri esker, denbora eta kostuak murriztuko dira”, Casas Cabanas doktoreak gogorarazi duenez. Bestalde, Vegge irakasleak adierazi du “programa eta metodo horien onura beste eremu batzuetara erraz zabal daitekeela, BIG-MAP proiektuak komunitate zientifikoan duen eraginaren ikusgaitasuna areagotuz”.
BIG-MAPeko kide denez Europako BATTERY 2030+ eskala handiko ikerketa-ekimenean ere sartuta dagoen proiektu honetan, CIC energiGUNEk partzuergoan hartzen du parte Grenobleko Institut Laue Langevinekin (ILL), Bartzelonako Materialen Zientziaren Institutuarekin (ICMAB-CSIC) eta Bartzelonako ALBA Sinkotroiarekin. Euskal zentroak historia luzea du haiekin lankidetzan, FAULTSen parte hartzen baitu ILLrekin, eta Bartzelonako ILL eta ALBA Sinkotroiaren ohiko erabiltzailea delako. Era berean, Casas Cabanas doktoreak era aktiboan hartzen du parte FullProfen urteroko formazioetan ILLn (Grenoble), eta ALBA sinkrotroiaren BL-04 MSPD lineako batzorde zientifikoko kide izan da 2017tik 2021era.
Era berean, gogorarazi behar da BIG-MAPen funtsezko alderdi bat, bateriak garatzeko zikloko domeinu guztietako datuen eskurapena, maneiua eta analisi autonomoa egiteko gai izango den Europako datu-azpiegitura partekatua garatzea dela. Hala, euskal zentroak adierazi duenez, sintesi-modulu autonomoen laguntzarekin materialak azkar aurkitzeak DRX –sortutako fase kristalinoak azkar eta zehaztasunez identifikatzeko eta karakterizatzeko laborategi-eskalan eskuragarri dagoen hautaketa-teknika– datu-kantitate handiak sortuko ditu. “Beraz, errendimendu handiko edozein ikuspegik ehunka laginen DRX ereduak era automatikoan aztertzen dituzten tresnak izan behar ditu, eta errendimendu handiko esfortzu horiek ikasketa automatikoko algoritmoekin bateratzen badira, potentzial handia zabaltzen da espazio esperimentaletan eraginkortasun handiagoz nabigatzeko eta plangintza esperimental autonomoa ahalbidetzeko”, Casas Cabanas doktorearen esanetan.
Ildo horretan, FullProfAPP tresna modu malgu eta hedagarrian diseinatuko da, BIG-MAPen azpiegiturarekin guztiz bateragarria izan dadin, eta BIG-MAPen AppStore-n eskuragarri badago modu irekian, “zientzia irekiaren” mugimenduari eta elkarlanean oinarritutako ikerketari laguntzeko.
