Создан ИИ-сервис, ускоряющий разработку катализаторов для нефтегаза в пять раз
Исследователи Института искусственного интеллекта Университета Иннополис разработали первый полностью отечественный программный комплекс для моделирования микрокинетики гетерогенных каталитических процессов с применением ИИ. Решение позволяет сократить разработку новых катализаторов с пяти-семи лет до одного-двух лет, сообщили в пресс-службе университета.
Платформа обрабатывает свыше 1 млн структур катализаторов ежегодно, в 1-5 тыс. раз ускоряя вычисления и на 40% снижая затраты на исследования. Проект реализован при поддержке Фонда науки и технологий Татарстана.
«Гетерогенные катализаторы — вещества, ускоряющие химические реакции, находясь в иной фазе, чем реагенты. Они используются в производстве аммиака с минимальным углеродным следом, переработке нефти и газа, синтезе полимеров, экологических технологиях, например, при утилизации углекислого газа. Для ускорения разработки катализаторов широко применяют ИИ», — приводит пресс-служба слова руководителя Лаборатории ИИ в новых материалах Университета Иннополис Руслана Лукина.
Разработанный в Университете Иннополис программный комплекс представляет интегрированную платформу на основе ансамбля моделей глубокого обучения, способную предсказывать энергии активации и адсорбции на поверхности катализаторов с точностью 0,048-0,073 эВ, что сопоставимо с результатами квантово-химических расчетов, но в 1-5 тыс. раз быстрее, и сокращает разработку новых катализаторов до 1-2 лет. Разработчики первыми в мире объединили предсказания ИИ с микрокинетическими моделями — это позволило рассчитывать скорости реакций и прогнозировать выход продуктов для таких процессов как сухой риформинг метана, гидрирование этилена и синтез аммиака.
Комплекс разработан в двух вариантах: облачная версия для распределенных вычислений исследовательскими коллективами и локальная версия для предприятий с требованиями защиты данных. Изобретение запатентовали эксперты Межотраслевого центра трансфера технологий Университета Иннополис: уже получены свидетельства на регистрацию программного комплекса в Роспатенте и Российском центре оборота прав на результаты творческой деятельности.
Как отмечают разработчики, их продукт ориентирован на рынки стран ЕАЭС, СНГ, Азии, Ближнего Востока и Латинской Америки. Уникальные свойства комплекса позволяют рассчитывать на 5-7% глобального рынка программного обеспечения для химии и материаловедения, прогнозируемый объем которого к 2030 году составит $4-5 млрд. В планах команды — расширить функционал комплекса для моделирования других классов катализаторов, в том числе электрокаталитических систем, фотокаталитических материалов, и моделирования реакторов, тестирования полученных материалов, а также развитие SaaS-версии платформы для коллаборативных проектов по ускоренному открытию новых материалов.
