Pesquisadores da Universidade de Toronto (UoT) utilizaram inteligência artificial para descobrir um catalisador mais eficiente para a produção de hidrogênio verde. Esta inovação, relatada em um artigo no periódico Journal of the American Chemical Society, pode reduzir significativamente o tempo e os custos associados à geração de hidrogênio, potencialmente transformando o cenário energético.
Liderada pelo estudante de doutorado Jehad Abed, a equipe da UoT desenvolveu um sofisticado programa de IA capaz de avaliar mais de 36.000 combinações de óxidos metálicos. A missão da IA era clara: identificar uma liga que pudesse servir como um catalisador eficaz e durável na produção de hidrogênio. O que teria levado anos de experimentação tradicional foi realizado em poucos dias através de simulações impulsionadas por IA.
A IA finalmente identificou uma liga composta por proporções específicas de rutênio, cromo e titânio. Este novo catalisador demonstrou uma estabilidade e longevidade 20 vezes maior do que o ponto de referência da equipe.
A ciência por trás do hidrogênio verde
A produção de hidrogênio envolve passar eletricidade entre dois eletrodos metálicos submersos em água, resultando na liberação dos gases hidrogênio e oxigênio. Embora fontes de energia renovável possam fornecer a eletricidade necessária, o processo geralmente demanda muita energia e metais caros. A introdução de um catalisador pode aumentar a eficiência e reduzir os custos.
Utilizando raios-X ultra-brilhantes no Canadian Light Source, uma instalação de pesquisa na Universidade de Saskatchewan, a equipe avaliou o desempenho do catalisador identificado pela IA. A tecnologia do sincrotron, “bilhões de vezes mais brilhante que o sol,” permitiu observar mudanças atômicas durante a reação em tempo real, de acordo com um comunicado. Os resultados confirmaram que a nova liga era uma escolha excepcional para a produção de hidrogênio verde.
Implicações no mundo real
O próximo passo envolve testar essa liga em condições reais para verificar sua viabilidade prática. Se bem-sucedida, esta descoberta pode tornar o hidrogênio verde uma opção mais viável e atraente para energia limpa. Este desenvolvimento se soma a uma lista crescente de avanços recentes na tecnologia do hidrogênio globalmente.
Por exemplo, pesquisadores da RMIT na Austrália desenvolveram um método altamente eficiente e de baixo custo para produzir hidrogênio verde a partir da água do mar usando um novo catalisador. Enquanto isso, outras inovações como o método de membrana de troca de prótons prometem uma produção de hidrogênio mais barata, e cientistas suíços criaram formas de armazenar hidrogênio por longos períodos sem perda significativa.
A conquista da equipe da UoT segue de perto os passos da ferramenta GNoME AI da DeepMind, que recentemente descobriu 2,2 milhões de novos cristais com potenciais aplicações em supercondutores de próxima geração e baterias para veículos elétricos. Esses avanços destacam a notável capacidade da IA em acelerar a descoberta e inovação de materiais.
