Des chercheurs de l’Université de Toronto utilisent l’intelligence artificielle pour optimiser la production d’hydrogène vert. Ils ont utilisé cette technologie pour analyser en un temps record plus de 36 000 combinaisons d’oxydes métalliques et en tirer l’alliage parfait. L’association recommandée par l’IA s’est révélée 20 fois plus performante que le métal de référence en termes de stabilité et de durabilité.
Le monde est engagé dans une transition énergétique depuis quelques années. Parmi les principales ressources candidates à cette transformation figure l’éolien, le photovoltaïque et l’hydrogène. Ce dernier combustible ne génère que de l’eau comme déchet. Il s’agit donc en théorie d’une énergie propre. Sauf que sa production, par l’électrolyse (processus de séparation des éléments carbone, oxygène, hydrogène…) nécessite l’utilisation d’une importante quantité d’énergie. Elle implique aussi l’usage de métaux rares et coûteux.
L’intelligence artificielle évite de chercher une aiguille dans une botte de foin
Les scientifiques du monde entier recherchent un alliage optimal qui puisse servir de catalyseur efficace pour optimiser ce processus de production de l’hydrogène vert et le rendre plus abordable. D’habitude, cette recherche du catalyseur adéquat implique de multiples essais et de nombreuses erreurs en laboratoire. C’est un travail fastidieux et chronophage. C’est un peu comme chercher une aiguille dans une botte de foin car il existe des dizaines de milliers de matériaux. Des scientifiques de l’université de Toronto au Canada ont sollicité l’intelligence artificielle (IA) pour accélérer la découverte.
L’IA entraînée à partir de plus de 36 000 combinaisons d’oxydes métalliques
D’après un article publié dans le Journal of theAmerican Chemical Society, les chercheurs canadiens ont entraîné l’IA à partir de plus de 36 000 combinaisons d’oxydes métalliques. À l’issue de cet apprentissage, l’algorithme a réalisé des simulations pour déterminer quelles seraient les combinaisons de matériaux les plus efficaces, stables et durables. Parmi les milliards d’associations d’oxydes métalliques possibles, il a pu dénicher un alliage prometteur composé de ruthénium, de chrome et de titane.
Des essais sous rayons X d’un synchrotron
Les chercheurs ont trouvé leur association parfaite au bout de quelques jours seulement, contre plusieurs années pour les méthodes traditionnelles. Ainsi, l’IA accélère considérablement le processus de recherche et de découverte par rapport aux moyens classiques. Les scientifiques ont pu évaluer les performances de leur alliage grâce à différents tests, au cours desquels ils ont utilisé les puissants rayons X d’un synchrotron.
Une combinaison vingt fois plus stable et durable que l’alliage de référence actuel pour la production d’hydrogène vert
« Nous devions utiliser cette lumière très vive pour voir comment les arrangements atomiques changeraient et réagiraient à la quantité d’électricité que nous y injecterions », a déclaré Jehad Abed, doctorant à l’Université de Toronto et co-auteur des travaux. À l’issue des essais, les chercheurs ont établi que leur combinaison de ruthénium, de chrome et de titane était vingt fois plus stable et durable que l’alliage de référence actuel.
Le matériau doit encore subir de nombreux tests
Bien que le programme informatique développé par l’Université de Toronto soit très prometteur, il faudrait encore faire subir au matériau plusieurs tests pour garantir sa durabilité dans des conditions réelles. Néanmoins, le succès de l’algorithme marque une étape importante dans le développement des catalyseurs et souligne le potentiel de l’IA à révolutionner la recherche. Les chercheurs espèrent que l’intelligence artificielle offrira un moyen plus rapide de produire de l’énergie verte à grande échelle.
