Найти тему
ГлавАгроном

Компания IBM объявила о революции в производстве азотных удобрений

Перевод: Ольга Можейко, ГлавАгроном

Американская компания IBM — один из крупнейших в мире производителей и поставщиков аппаратного и программного обеспечения, а также IТ-сервисов и консалтинговых услуг заявила, что в ближайшие пять лет она произведет прорыв, который значительно снизит затраты, необходимые для производства азота и удобрений на его основе.

Используя квантовые вычисления и искусственный интеллект для ускорения процесса, исследователи IBM уверены, что они могут сделать прорыв в производстве азотных удобрений.

Производство удобрений способствует масштабному выбросу углерода в атмосферу

«На каждую тонну произведенного удобрения мы потребляем одну тонну ископаемого топлива. Мы работаем над выявлением и разработкой материалов, которые позволят сделать превращение азота в удобрения более экологичным и устойчивым способом».
Тео Лайно - менеджер IBM Research Zurich
Фото: farmtario.com На поиск катализатора для усовершенствования технологии Хабера-Боша ученые планируют затратить не более пяти лет.
Фото: farmtario.com На поиск катализатора для усовершенствования технологии Хабера-Боша ученые планируют затратить не более пяти лет.

Если разработанная технология окажется успешной, она позволит снизить затраты на добычу веществ для производителей минудобрений. Основная цель, которую преследуют разработчики IBM — усовершенствовать созданный более ста лет назад процесс Хабера-Боша, который превращает газообразный азот в нитраты. Сама по себе технология Хабера-Боша энергозатратна. По словам Тео Лайно, на производство азотных удобрений ежегодно затрачивается 2-3% всего мирового производства энергии.

Именно этот факт подтолкнул разработчиков использовать квантовые вычисления и возможности искусственного интеллекта для фундаментального улучшения процесса Haber-Bosch.

На поиск менее энергоемкого способа производства удобрений компания IBM рассчитывает затратить не более пяти лет.

Конкретная цель IBM — найти новый катализатор (вещество, которое заставляет химическую реакцию протекать быстрее, не расходуясь при этом) для процесса Haber-Bosch.

Для химического производства азотного удобрения в промышленных масштабах с помощью процесса Хабера-Боша, требуются очень высокие температуры и много энергии. На протяжении десятилетий исследователи пытались разработать лучший катализатор, который бы уменьшал энергию, необходимую для производства аммиака в процессе Хабера-Боша, однако идентифицировать его было проблематично. Исследователи надеются, что именно квантовые вычисления помогут идентифицировать и разработать наиболее подходящий для производства азота катализатор.

Более быстрые вычисления — более быстрые решения

Исследователи IBM планируют извлечь материалы, которые квантовые компьютеры идентифицируют как возможные катализаторы, а затем с помощью искусственного интеллекта построить, протестировать и проверить прогностические модели, которые могли бы сделать возможным более энергоэффективный процесс производства удобрений.

Компания предвидит использование топливных элементов, которые будут работать по следующему принципу:, вместо накопления энергии топливные элементы будут использовать энергию из возобновляемых источников для объединения азота из атмосферы и водорода из воды для производства аммиака.

Каталитические молекулы, идентифицированные этой технологией, будут использоваться для снижения количества энергии, необходимой для поддержания процесса фиксации азота.

В чем выгода для сельхозпроизводителей?

Менее энергоемкий процесс производства удобрений приведет к экономии для химпредприятий, производящих удобрения.

По словам ученых, найденный катализатор в перспективе может быть использован для автономного производства азотных удобрений непосредственно в фермерских хозяйствах, а не только в рамках действующих химических производств.

Подготовлено по материалам сайта farmtario.com.

Узнавайте первыми самые актуальные новости сельского хозяйства России и мира на нашем сайте «ГлавАгроном».