A kanadai Toronto Egyetem és a pittsburghi CMU (Carnegie Mellon University) kutatói mesterséges intelligenciával gyorsítják fel a széndioxid-veszteség újrahasznosítását, a széndioxid etilénné alakítását, ami egyébként 60 milliárd dolláros globális üzlet. Hatékony katalizátorokat, anyagkombinációkat keresnek hozzá.

Az eddigi eredmények bíztatók. Ha a rendszer szél- vagy napenergiával működik, az elektromosság jobban tárolható, a szénkinyerés és a tiszta energiák raktározása is javul.

A kutatók már eddig is több világszintű katalizátort fejlesztettek, amelyekkel csökkenthetők a széndioxid etilénné és más szénalapú molekulává alakításának a költségei. A többmillió potenciális anyagkombinációból még jobbak kikísérletezése a cél, csakhogy ennyit manuálisan letesztelni lehetetlen, elképesztően időigényes lenne.

Gépi tanulással viszont drasztikusan felgyorsítható a keresés. Számítógépes modellekkel és adatokkal, algoritmusok hamar kiszűrik a rossz kombinációkat, és már ezzel előrejelzik a lehetséges megoldásokat.

A tiszta energia mesterséges intelligenciával történő kutatása egy 2017-es kanadai konferencia után gyorsult fel, amelyen a CMU-n nanoanyagok számítógépes modellezésével foglalkozó csoportot vezető Zachary Ulissi is részt vett.

Zachary és munkatársai működő adatsorokkal rendelkeznek potenciális katalizáló anyagokról, tulajdonságaikról és vegyi reakcióiról. A széndioxid etilénné alakításáról viszont nincsenek adatsoraik, ezért más kreatív megoldást kellett kitalálniuk.

Az általuk fejlesztett algoritmusok gépitanulás-modellek kombinációival és aktív tanulással dolgozva, az anyag részletes modellje nélkül jelzik előre, hogy egy adott katalizátor milyen típusú terméket generálhat.

Az algoritmusok több mint 240 anyagból szűrtek ki 4 ígéretes opciót, míg a legjobbnak egy réz-alumínium ötvözet bizonyult, és nanoléptékű lyukacsos szerkezetet alakítottak ki belőle. Réz és alumínium többféleképpen össze tud kapcsolódni, és mindegyik hasznosnak tűnik.

A katalizátort elektrolizáló műszeren tesztelték, és rekordteljesítményt nyújtott. A kutatók szerint az energiaköltségeket azonban tovább kell csökkenteni az etilén előállításához. Az újabb kutatások erre fognak összpontosítani.