Искусственный интеллект нашёл тысячи неизвестных реакций превращения CO2 в топливо

Учёные из Индийского института науки выявили тысячи ранее неизвестных химических реакций, которые помогут эффективнее превращать углекислый газ в топливо и промышленные химикаты

С помощью машинного обучения и компьютерных симуляций удалось определить 9389 реакций, протекающих на медном катализаторе. Прежние модели учитывали лишь около 152 реакций, из-за чего прогнозы были неточными: например, главным продуктом ошибочно считалась муравьиная кислота, а не метанол, и степень преобразования CO2 занижалась.

Когда в модель включили расширенную сеть реакций, прогнозируемая степень преобразования CO2 выросла примерно в 40 раз и совпала с экспериментальными данными. Кроме того, модель верно определила основные продукты — метанол и угарный газ.

Учёные обнаружили неожиданный механизм участия водорода в реакциях: он может передаваться промежуточным соединениям целой молекулой H2, а не только отдельными атомами. Это противоречит устоявшимся представлениям и может помочь создать более эффективные катализаторы для получения метанола из CO2.

Новый подход, объединяющий квантово-механические симуляции, машинное обучение и автоматизированный поиск реакций, может пригодиться и для других промышленных процессов — например, для восстановления азота или расщепления воды. Он даёт более полную картину сложных каталитических реакций и открывает новые возможности для улучшения технологий получения топлива и химикатов.

Источник: ScienceDaily