Учёные из России использовали методы машинного обучения для того, чтобы улучшить характеристики катализаторов, которые используются в процессе производства чистого водорода. Об этом стало известно от представителей Центра компетенций НТИ «Водород как основа низкоуглеродной экономики», который функционирует в Институте катализа СО РАН в Новосибирске.
«Для того чтобы определить и спрогнозировать активность материалов в реакции фотокаталитического выделения водорода, была создана математическая модель с применением искусственного интеллекта. В ходе обработки данных принимались во внимание условия синтеза, а также характеристики образцов, такие как фазовый состав, площадь поверхности и каталитическая активность», — рассказали в пресс-службе.
В работе над исследованием принимали участие специалисты Центра компетенций Национальной технологической инициативы и Университета ИТМО.
Для выделения водорода учёные использовали графитоподобный нитрит углерода. Как объяснила научный сотрудник Научно-образовательного центра инфохимии вуза Вероника Юрова, разработанная учёными модель на основе искусственного интеллекта позволяет оптимизировать процесс синтеза, предлагая наиболее подходящие параметры для получения максимального количества водорода.
«Модель сама определяет оптимальные условия синтеза, используя алгоритмы машинного обучения и анализ данных. Это позволяет сократить количество экспериментов и время, необходимое для поиска эффективных методов. Кроме того, модель повышает точность получаемых результатов, основываясь на ранее собранных данных и научных принципах, что исключает случайные ошибки и обеспечивает воспроизводимость результатов», — цитирует пресс-служба слова сотрудницы НОЦ.
В ходе исследования была сформирована информационная система, включающая в себя результаты экспериментов и веб-интерфейс. Система доступна для общего пользования и может быть расширена за счёт добавления новых данных для модели, что обеспечит её актуальность. Работа была выполнена благодаря поддержке грантов Российского научного фонда.
Наша справка
Водород, получаемый путём электролиза воды с использованием возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце, называют «зелёным». В процессе его производства не образуются парниковые газы, а только водород (H2) и кислород (O2).
Сегодня «зелёный» водород рассматривается как ключевой элемент перехода к устойчивой энергетике и экономике с нулевым уровнем выбросов. Он может быть использован в различных отраслях, включая тяжёлое машиностроение, химическую и энергетическую промышленность, а также в дальнемагистральных грузоперевозках, судоходстве и авиации.
Однако «зелёный» водород пока остаётся самым дорогим видом, так как стоимость производства электроэнергии из возобновляемых источников энергии всё ещё высока. В настоящее время его цена может достигать 9 долларов за килограмм.