Miguel Modestino, ricercatore del Department of Chemical and Biomolecular Engineering della New York University, sta portando avanti esperimenti per ridurre l’impronta di carbonio dell’industria chimica usando l’IA per ottimizzare le reazioni con l’elettricità anziché il calore.
di Russ Juskalian
Il team di Modestino ha eliminato un grosso ostacolo nell’elettrificazione dell’industria chimica, che produce composti usati in una larga varietà di comparti, dalla plastica ai fertilizzanti. Il suo sistema basato sull’intelligenza artificiale auto apprende come ottimizzare le reazioni per realizzare vari prodotti chimici applicando impulsi elettrici invece del riscaldamento convenzionale, che in genere comporta la combustione di combustibili fossili. E poiché l’elettricità può provenire da fonti rinnovabili come il vento o il solare, gli impianti chimici con sistemi elettrizzati potrebbero ridurre notevolmente le emissioni.
In un primo progetto di laboratorio, il team di Modestino ha ottenuto un aumento di oltre il 30 per cento nel tasso di produzione di adiponitrile, un materiale che viene utilizzato nella fabbricazione del nylon e in altri numerosi processi industriali, registrando un miglioramento maggiore rispetto a qualsiasi altro metodo utilizzato negli ultimi 50 anni.
L’elemento di forza della tecnologia consiste nell’utilizzo di impulsi di corrente elettrica a velocità costantemente variabili per ottimizzare i rendimenti. Capire quali schemi di impulsi usare richiede la presenza di sistemi di apprendimento automatico. Modestino ha condotto alcuni esperimenti per produrre l’adiponitrile in diverse condizioni di stimolazioni elettriche e quindi ha permesso alla sua IA di analizzare i dati per capire come realizzare il composto con meno energia, rendimenti migliori e meno rifiuti.
Modestino e due ex studenti hanno recentemente fondato Sunthetics per applicare il sistema di intelligenza artificiale ad altri processi chimici, come quelli coinvolti nella generazione di idrogeno e nella produzione di polimeri. L’azienda sta inoltre lavorando per applicare il processo di produzione di adiponitrile a un reattore pilota completo e per replicarlo in nuove situazioni.
Foto: Miguel Modestino. Eduardo Whaite
