Российские химики создали систему ИИ для поиска поглотителей углекислого газа

Москва. Химики из России создали систему машинного обучения, которая способна оценивать, насколько те или иные жидкости эффективно поглощают и связывают углекислый газ. Система ИИ позволит ученым ускорить разработку поглотителей CO2, необходимых для массового изъятия парниковых газов из атмосферы Земли.

Как сообщили в пресс-службе Российского научного фонда (РНФ), поскольку углекислый газ связывают с изменением климата, ученые стремятся уменьшить его выбросы и разрабатывают системы для его улавливания, которые можно размещать на энергетических установках, газогенераторах и других подобных источниках углекислого газа. Перспективными считаются глубокие эвтектические растворители — вязкие смеси на основе органических или неорганических веществ. 

Ученые из Института химии растворов имени Г. А. Крестова РАН (Иваново) создали алгоритм, который включал несколько отдельных моделей. Они оценивали различные свойства жидкостей: химический состав, строение входящих в них молекул, параметры состояния и температуру плавления. Эти характеристики были выбраны, поскольку они влияют на способность смеси поглощать газы. Для обучения алгоритма исследователи использовали уже известные экспериментальные и литературные данные для 400 смесей. Далее точность алгоритма проверили на другом наборе также уже известных растворителей. Оказалось, что модель по химическому составу смеси с 90% точностью воспроизводила ранее установленную для нее опытным путем способность поглощать углекислый газ.

Авторы использовали разработанный алгоритм для анализа еще не изученных эвтектических растворителей. Из более чем 94 тысяч потенциальных поглотителей модель выбрала 1447 вариантов смесей, компоненты которых связывали углекислый газ с эффективностью более 30 мольных процентов.

«Предложенные вычислительные методы могут использоваться вместо "слепого" экспериментального поиска новых поглотителей углекислого газа, поскольку они позволяют быстро проанализировать десятки тысяч возможных вариантов смесей и найти наилучших "кандидатов"», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Дмитрий Макаров, соавтор исследования, старший научный сотрудник ИХР РАН.

Разработанные авторами алгоритмы находятся в открытом доступе и могут использоваться химиками всего мира для синтеза новых поглотителей углекислого газа.