Araştırmacılar , plastikten bulaşık deterjanına kadar kimyasal bir öncü olan karbondioksiti (CO₂) etilene dönüştürebilecek yeni bir katalizörün geliştirilmesi için yapay zeka'dan yararlandılar.

Ortaya çıkan elektrokatalist, sınıfının en verimli olanıdır.

Nature'da yayınlanan makalenin yazarlarından olan Profesör Ted Sargent, “CO₂'yi 60 milyar dolarlık küresel bir pazara sahip olan etilene dönüştürmek için temiz elektrik kullanmak, hem karbon yakalama hem de temiz enerji depolama ekonomisini iyileştirebilir” diyor.

Ekip, makine öğreniminin aramayı hızlandırabileceğini gösterdi. Bilgisayar modelleri ve teorik verileri kullanarak, algoritmalar en kötü seçenekleri ortaya çıkarabilir ve daha umut verici adaylara giden yolu gösterebilir.

Carnegie Mellon Üniversitesi'nden Profesör Zachary Ulissi, "Diğer kimyasal reaksiyonlarla, potansiyel katalizör materyallerini ve özelliklerini listeleyen geniş ve sağlam veri setlerimiz var. Grubumuz en ilginç malzemeleri bulmanın yaratıcı yollarını düşünmek için çok zaman harcadı" diyor.

Ulissi ve ekibi (Grubu nanomalzemelerin bilgisayar modellemesinde uzmanlaşmıştır) tarafından oluşturulan algoritmalar, belirli bir katalizörün ne tür ürünlerin üretebileceğini, malzemenin ayrıntılı bir modellemesi olmaksızın bile geniş bir şekilde tahmin etmek için makine öğrenme modelleri ve aktif öğrenme stratejilerinin bir kombinasyonunu kullanır.

Bu algoritmaları CO₂ azaltma için 240 farklı materyali taramak için uyguladılar ve çok çeşitli kompozisyonlar ve yüzey yapıları üzerinde arzu edilen özelliklere sahip oldukları tahmin edilen 4 umut verici adayı keşfettiler.

Yeni katalizör, benzersiz bir nano ölçekli gözenekli yapıya sahip bir bakır ve alüminyum alaşımıdır.

Geliştirilen katalizör daha sonra elektrolizör adı verilen bir cihazda test edildi. Burada "faradaik verimlilik" (istenen ürünü yapmaya giden elektrik akımı oranı), yeni bir rekorla % 80 olarak ölçüldü.

Sargent, eğer sistem fosil yakıtlardan türetilenle rekabetçi bir etilen üretecekse, enerji maliyetinin daha da düşürülmesi gerektiğini söylüyor. Gelecekteki araştırmalar, reaksiyon için gerekli olan genel voltajı azaltmaya ve ayrıca ayrılması maliyetli olan yan ürünlerin oranını azaltmaya odaklanacak.

Kaynak: https://phys.org/