اكتشف باحثون آلاف التفاعلات الكيميائية التي أغفلتها النماذج التقليدية، ما قد يفتح الباب أمام تطوير طرق أكثر كفاءة لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى وقود ومواد كيميائية صناعية ذات قيمة اقتصادية.

وأظهرت دراسة نشرت في مجلة "نيتشر كومينيكاشنز" أن فريقاً من المعهد الهندي للعلوم (IISc) استخدم الذكاء الاصطناعي والمحاكاة الحاسوبية المتقدمة لرصد 9389 تفاعلاً كيميائياً فردياً تحدث على محفز نحاسي، وهو ما كشف مسارات تفاعل لم تكن معروفة من قبل.

وسلطت النتائج الضوء على إمكان تحسين إنتاج مواد مثل الميثانول من ثاني أكسيد الكربون، كما كشفت آلية غير متوقعة لمشاركة الهيدروجين في التفاعل، بما يتحدى بعض الفرضيات الكيميائية السائدة.

الذكاء الاصطناعي يوسع خريطة التفاعلات

واعتمدت إحدى الطرق الواعدة لإعادة تدوير ثاني أكسيد الكربون على الهدرجة، وهي عملية تستخدم فيها محفزات كيميائية لمساعدة الغاز على التفاعل مع الهيدروجين لإنتاج مركبات مثل الميثانول. لكن تعقيد العملية ووجود عدد هائل من التفاعلات المحتملة دفع الباحثين تقليدياً إلى التركيز على مجموعة محدودة من التفاعلات المفترضة، ما يترك مئات الخطوات المؤثرة خارج النمذجة.

ولمعالجة هذه المشكلة، أنشأ الباحثون قاعدة بيانات أولية تضم 152 تفاعلاً كيميائياً باستخدام محاكاة قائمة على ميكانيكا الكم، ثم دربوا نماذج تعلم آلي لتقدير الحواجز الطاقية اللازمة لحدوث تفاعلات إضافية.

وفحص الفريق لاحقاً جميع التفاعلات المحتملة بين 105 أنواع كيميائية موجودة على سطح المحفز باستخدام أدوات حوسبة آلية، ما وسع شبكة التفاعلات من 152 إلى 9389 تفاعلاً.

نتائج أكثر دقة بـ40 مرة

وكشف توسيع الشبكة عن فجوة كبيرة في دقة النماذج التقليدية. فالنموذج.....

لقراءة المقال بالكامل، يرجى الضغط على زر "إقرأ على الموقع الرسمي" أدناه

هذا المحتوى مقدم من قناة العربية - الأسواق