AI откри метод за 20 пъти по-евтин добив на зелен водород

Алгоритъм с изкуствен интелект откри сплав, която прави добиването на зелен водород многократно по-евтино (графика: CC0 Public Domain)

Изследователи използваха изкуствен интелект, за да открият метод за добиване на зелен водород, който е 20 пъти по-евтин от досега познатите начини.

Най-популярният метод за производството на зелен водород е електролизата – електричество, генерирано от възобновяеми източници, преминава между два метални електрода във вода, което води до разделянето ѝ на водород и кислород. Този процес обаче в момента е енергоемък и разчита на метали, които са редки и скъпи.

Изследователи от Университета на Саскачеуан обаче са използвали алгоритъм с изкуствен интелект, за да намерят „рецепта“, която предлага далеч по-ефективен метод за производство на водород.

Подобно на много колеги по света, учените се съсредоточили върху търсенето на оптималната сплав или комбинация от метали, които да действат като катализатор за електролизата, с цел да направят реакцията по-ефективна и достъпна. Традиционно това търсене включва времеемки проби и грешки в лаборатория.

Екипът прибегнал до AI. Учените разработили компютърна програма, която значително ускорява процеса на „тестване“, анализирайки множество кандидати за сплави, всяка от които би могла да е правилният отговор на търсенето.

AI програмата, разработена от екипа, анализирала над 36 000 комбинации от метални оксиди чрез виртуални симулации, за да определи най-обещаващите опции, казва Джехад Абед, член на екипа. След това той и колегите му тествали в лабораторията сплавта, определена от AI като „най-добрия кандидат“, за да проверят прогнозите на програмата. Те използвали ултра-ярки рентгенови лъчи, за да оценят работата на катализатора по време на реакцията.

„Това, което трябваше да направим, е да използваме тези ярки рентгенови лъчи, за да осветим нашия материал и да видим как атомните подредби ще се променят и ще реагират на количеството електричество, което прилагаме“, обяснява Абед.

Избраната сплав съчетава рутений, хром и титан в специфични пропорции. Материалът се оказал действителен „победител“. Препоръчваната от алгоритъма сплав демонстрирала в лабораторията 20 пъти по-добра стабилност и издръжливост от еталонния метал, доказвайки се като дълготрайна и ефективна.

Въпреки препоръките на програмата с изкуствен интелект и първоначалните обещаващи резултати в лабораторията, материалът все още изисква задълбочени тестове, за да се гарантира, че работи добре в реални условия, твърди Абед.

Все пак е забележително, че алгоритъмът е идентифицирал сплавта като по-ефективна и стабилна, отбелязвайки пробив в метода за намиране на по-добри катализатори. Този процес би отнел години в реални условия, ако екипите от изследователи трябва да тестват всичките 36 000 комбинации. Тяхното действие е било симулирано от компютъра само за броени дни.