Trí tuệ nhân tạo: AI tìm ra “bí quyết xanh” cho sản xuất amoniac

Nhằm giảm thiểu khí thải gây hiệu ứng nhà kính và tiến tới nền nông nghiệp bền vững, các nhà khoa học Australia sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để tìm ra chất xúc tác tối ưu cho quá trình sản xuất amoniac xanh – một hợp chất thiết yếu trong sản xuất phân bón.

Thành quả này không chỉ giúp nâng hiệu suất lên gấp 7 lần mà còn đạt mức tiết kiệm năng lượng gần như tuyệt đối ở nhiệt độ phòng.

Theo thông báo của Đại học New South Wales (UNSW) đăng trên tạp chí Small ngày 19/6, thay vì mất hàng tháng thử nghiệm hơn 8.000 tổ hợp kim loại xúc tác tiềm năng, nhóm nghiên cứu đã dùng AI để dự đoán các lựa chọn triển vọng nhất. Nhờ đó, họ chỉ cần thử 28 mẫu trong phòng thí nghiệm – một bước tiến giúp rút ngắn đáng kể thời gian và chi phí.

AI cũng giúp các nhà khoa học khám phá một chất xúc tác có hiệu quả cao, kết hợp từ sắt, bismuth, niken, thiếc và kẽm. Nhóm nghiên cứu xác nhận “chất xúc tác này vượt xa mọi kỳ vọng lạc quan nhất” của họ. Quy trình mới giúp tăng năng suất sản xuất amoniac lên gấp 7 lần so với các phương pháp truyền thống. Điều đặc biệt là toàn bộ quá trình diễn ra ở nhiệt độ chỉ 25 độ C – một điều chưa từng có trong sản xuất amoniac. Điều này đánh dấu một sự vượt trội so với quy trình Haber-Bosch hiện nay, vốn đòi hỏi nhiệt độ và áp suất cực cao, tiêu thụ năng lượng lớn và chiếm tới 2% lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính toàn cầu.

Theo chuyên gia Ali Jalili thuộc Khoa Hóa học UNSW, nhóm nghiên cứu đang thử nghiệm các thiết bị sản xuất nhỏ gọn, phù hợp với quy mô nông trại, cho phép nông dân tự sản xuất phân bón tại chỗ bằng nguồn năng lượng tái tạo, giảm đáng kể chi phí vận chuyển và phát thải.

Ông Ali Jalili cho biết hệ thống này cũng có thể đóng vai trò là chất mang hydro không carbon, mở ra tiềm năng lớn trong nền kinh tế hydro sạch – một trong những ưu tiên toàn cầu trong chuyển đổi năng lượng.

Với việc ứng dụng AI vào việc phát triển xúc tác, quá trình khám phá khoa học giờ đây trở nên nhanh hơn, rẻ hơn và dễ mở rộng quy mô. Đây không chỉ là bước tiến công nghệ, mà còn là cột mốc quan trọng trên hành trình khử carbon trong ngành nông nghiệp – lĩnh vực vốn lâu nay khó giảm phát thải.