Fujitsu y Atmonia ehf. (en adelante, Atmonia), una empresa islandesa de nueva creación que desarrolla un proceso sostenible para la producción de amoníaco, han logrado un hito en una iniciativa de investigación conjunta en curso para acelerar el desarrollo de catalizadores para la síntesis limpia de amoníaco , una materia prima importante para la producción de fertilizantes y eFuel (1). Aprovechando los conocimientos de Atmonia sobre catalizadores y los cálculos químicos cuánticos de alta velocidad desarrollados por Fujitsu, ambas empresas descubrieron en mayo de 2023 un novedoso candidato a catalizador en el que el wolframio (W), un sustituto relativamente barato de los metales preciosos, sustituye a una parte del óxido de molibdeno (MoO2).
Esta investigación se publicó en la revista internacional Cell Reports Physical Science como artículo de coautoría entre Atmonia, Fujitsu, la Universidad de Islandia (2) y el Instituto Tecnológico de Tokio (3) en septiembre de 2023.
Fujitsu y Atmonia iniciaron una investigación conjunta en abril de 2022 para acelerar la búsqueda de catalizadores de síntesis de amoníaco utilizando la tecnología de aceleración de simulación y la tecnología de descubrimiento causal de Fujitsu. El descubrimiento de materiales catalizadores prometedores representa un paso importante hacia la aplicación práctica de un método de producción de amoníaco limpio para generar eFuel y fertilizantes.
Como parte del proceso de descubrimiento, las dos empresas designaron primero aproximadamente 2.400 candidatos diferentes de combinación de catalizadores y, a continuación, realizaron unas 18.000 simulaciones químicas cuánticas que consideraban el proceso de reacción a alta velocidad para todos ellos, recopilando datos de simulación para llevar a cabo una búsqueda exhaustiva de un catalizador relativamente barato que pueda sintetizar amoníaco de forma eficiente. Después, basándose en los conocimientos de Atmonia sobre el desarrollo de catalizadores hasta el momento, se establecieron criterios de selección para determinar un candidato a catalizador prometedor, incluyendo factores como si adsorbe preferentemente nitrógeno en lugar de hidrógeno, y si tiene un bajo aporte de energía eléctrica en el momento de la síntesis. Se redujeron las combinaciones de catalizadores a partir de los datos de simulación, lo que llevó al descubrimiento de un prometedor candidato a material catalizador que combina metales no preciosos mediante la aleación de óxido de molibdeno como base con wolframio (patente pendiente).
En el futuro, Fujitsu y Atmonia trabajarán para verificar la eficacia de los nuevos materiales catalizadores candidatos mediante experimentos, con el fin de alcanzar algún día su objetivo final de síntesis limpia de amoníaco. El 3 de octubre de 2023, Fujitsu empezará a ofrecer la tecnología que ha desarrollado para agilizar el descubrimiento de materiales a través de su Fujitsu Kozuchi (nombre en clave) – Fujitsu AI Platform, que permite a los usuarios probar rápidamente tecnologías avanzadas de IA. Fujitsu Uvance, cuyo objetivo es hacer realidad un mundo sostenible, pretende ofrecer esta tecnología como una oferta dentro de la cartera de Fabricación Sostenible, apoyando el crecimiento sostenible a través de la coexistencia de las personas y la tierra.
Notas
– [1]
eFuel:
El electrocombustible es una clase de combustible sintético producido a partir de fuentes de electricidad sostenibles, como la eólica o la solar, que reduce las emisiones de gases de efecto invernadero.
– [2]
Universidad de Islandia:
Ubicación: Reikiavik, Islandia, Presidente: Jón Atli Benediktsson.
– [3]
Instituto Tecnológico de Tokio:
Sede: Meguro-ku, Tokio, Presidente: Kazuya Masu.
