Inteligența artificială a permis unei echipe de cercetători să identifice aproape 10.000 de reacții chimice esențiale pentru transformarea dioxidului de carbon în combustibili și substanțe industriale. Această descoperire, realizată prin utilizarea simulărilor computerizate avansate, ar putea revoluționa modul în care sunt valorificate emisiile de CO2. Studiul a reușit să scoată la iveală mecanisme chimice care erau ignorate anterior de modelele tradiționale de analiză.
Echipa de la Institutul Indian de Știință (IISc) a reușit să identifice exact 9.389 de reacții chimice individuale care au loc pe suprafața unui catalizator din cupru. Procesul a implicat analiza a 105 specii chimice prezente pe suprafața acestui catalizator, folosind modele de inteligență artificială antrenate pe o bază de date inițială. Această abordare a permis extinderea rețelei de reacții de la doar 152 de variante la mii de posibilități noi.
Metoda de reciclare a dioxidului de carbon vizează procesul de hidrogenare, prin care CO2 reacționează cu hidrogenul pentru a forma substanțe precum metanolul. Modelele convenționale de simulare sunt limitate deoarece analizează doar reacțiile considerate esențiale, riscând să omită etape critice. Anand Mohan Verma, autorul principal al studiului, a subliniat dificultatea de a identifica dacă o rețea de reacții a omis etapa care contează cu adevărat.
Rezultatele obținute prin noul model au fost semnificativ mai precise decât cele ale metodelor clasice. Modelul inițial identifica greșit acidul formic ca produs principal și subestima cantitatea de CO2 transformat, în timp ce noul model a identificat corect metanolul și monoxidul de carbon. După extinderea rețelei, cantitatea estimată de CO2 transformat a crescut de aproximativ 40 de ori față de predicția inițială, conform datelor prezentate.
Cercetătorii au descoperit și un mecanism neașteptat prin care hidrogenul poate participa la reacții sub formă de molecule H2, fără a fi necesară separarea lor în atomi individuali. Shivam Chaturvedi, coautor al studiului, a menționat că această idee contrazice ceea ce majoritatea oamenilor au învățat. Această descoperire ar putea duce la dezvoltarea unor catalizatori mai eficienți pentru producerea metanolului sau poate fi aplicată în alte procese industriale, precum reducerea azotului.
Tehnologia de transformare a dioxidului de carbon în combustibili sintetici reprezintă un pilon important în eforturile globale de combatere a schimbărilor climatice. Prin utilizarea catalizatorilor și a proceselor de hidrogenare, industria încearcă să transforme emisiile de gaze cu efect de seră în resurse economice utilizabile. Această direcție de cercetare este esențială pentru dezvoltarea unei economii cu emisii reduse de carbon și pentru sustenabilitatea proceselor industriale moderne.