Phương pháp thay đổi cuộc chơi giúp sản xuất hydro xanh rẻ hơn
AI đang giúp cung cấp một lộ trình nhanh hơn để biến năng lượng xanh thành hiện thực để sử dụng rộng rãi.
Các nhà nghiên cứu đang sử dụng AI để thúc đẩy những đột phá trong sản xuất hydro xanh.
Thông thường, để sản xuất hydro xanh, điện được tạo ra từ các nguồn tái tạo được truyền giữa hai điện cực kim loại trong nước, dẫn đến giải phóng khí oxy và hydro. Tuy nhiên, quá trình này hiện đang tiêu tốn nhiều năng lượng và phụ thuộc vào các kim loại vừa hiếm vừa đắt tiền.
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã xác nhận với Canadian Light Source tại Đại học Saskatchewan rằng công thức chất xúc tác do AI tạo ra cung cấp một phương pháp hiệu quả hơn để sản xuất nhiên liệu hydro.
Họ đã tìm kiếm hợp kim hoặc sự kết hợp kim loại tối ưu để hoạt động như một chất xúc tác, nhằm mục đích làm cho phản ứng hiệu quả hơn và giá cả phải chăng hơn. Theo truyền thống, quá trình tìm kiếm này liên quan đến việc thử nghiệm và sai sót tốn thời gian trong phòng thí nghiệm, điều này không hiệu quả đối với một nhiệm vụ phức tạp như vậy.
Chương trình AI mới đẩy nhanh quá trình tìm kiếm hợp kim
Theo Jehad Abed, một thành viên của nhóm phát triển chương trình máy tính giúp tăng tốc đáng kể quá trình này, quá trình tìm kiếm liên quan đến hàng trăm triệu hoặc hàng tỷ ứng cử viên hợp kim, bất kỳ ứng cử viên nào trong số đó cũng có thể là câu trả lời đúng.
Chương trình AI do nhóm phát triển đã phân tích hơn 36.000 kết hợp oxit kim loại thông qua mô phỏng ảo để xác định các lựa chọn hứa hẹn nhất. Sau đó, Abed đã thử nghiệm ứng cử viên hàng đầu trong phòng thí nghiệm để xác minh các dự đoán của chương trình.
Tiếp theo, nhóm sử dụng tia X cực sáng của CLS để đánh giá hiệu suất của chất xúc tác trong quá trình phản ứng.
Abed giải thích: "Những gì chúng tôi cần làm là sử dụng ánh sáng rất sáng đó tại Canadian Light Source để chiếu vào vật liệu của chúng tôi và xem cách sắp xếp nguyên tử sẽ thay đổi và phản ứng như thế nào với lượng điện mà chúng tôi đưa vào".
Hợp kim rutheni, crom và titan nổi lên là lựa chọn hàng đầu
Các nhà nghiên cứu cũng sử dụng Advanced Photon Source tại Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne ở Chicago. Như Abed đã chỉ ra, hợp kim—kết hợp rutheni, crom và titan theo tỷ lệ cụ thể—đã chứng minh là người chiến thắng rõ ràng.
Hợp kim được máy tính đề xuất đã chứng minh độ ổn định và độ bền tốt hơn 20 lần so với kim loại chuẩn, chứng tỏ vừa bền lâu vừa hiệu quả.
Mặc dù chương trình AI cho thấy triển vọng lớn, vật liệu này vẫn cần được thử nghiệm rộng rãi để đảm bảo hoạt động tốt trong điều kiện thực tế, Abed tuyên bố.
Máy tính đã xác định chính xác hợp kim này là hiệu quả và ổn định hơn, đánh dấu bước đột phá trong phương pháp tìm chất xúc tác tốt hơn. Quá trình này, vốn mất nhiều năm để một người thử nghiệm, có thể được máy tính mô phỏng chỉ trong vài ngày.
