Автор: Евгений Аникиенко
Фото: официальный сайт ЮУрГУ
Созданная при его участии математическая модель поможет удешевить процесс и сделать его более экологичным.
Ученые из России, Китая, Саудовской Аравии, ОАЭ и Египта разработали математическую модель производства биодизеля из соевого масла и метанола. Моделирование было выполнено при помощи машинного обучения.
В составе международной команды ученых сложнейший процесс моделировал старший научный сотрудник центра виброиспытаний и мониторинга состояния конструкций ЮУрГУ Афрасяб Хан. По его словам, биодизель-топливо — это возобновляемое, экологичное автотопливо, производимое из натурального сырья. Но стоит оно больших денег, поэтому для просчета удешевления привлекли искусственный интеллект. Ученые использовали машинное обучение компьютера для моделирования и оптимизации процесса производства биодизеля.
«Уникальность нашего исследования — в разработке гибридного метода вычислений для оптимизации моделирования химической реакции при синтезе биотоплива, — говорит Афрасяб Хан. — Мы определили, в каком процентном соотношении нужно смешивать соевое масло и метанол, сколько катализатора добавлять для химической реакции, чтобы она проходила наиболее эффективно. Результатом стала математическая модель, которая помогла определить наилучшую температуру и состав исходного материала для производства максимального количества биотоплива и минимизации отходов. В итоге мы предлагаем производство более экологичного вида топлива и повышаем эффективность производства».
Как отмечают авторы ноу-хау, биотопливо в последнее время набирает популярность во всем мире. Оно безопасно для окружающей среды и дает альтернативу природным ископаемым, запасы которых не безграничны. К тому же бензин и солярка из-за вредных выхлопов авто могут оказывать неблагоприятное воздействие на окружающую среду.
По словам исследователей, в качестве основных материалов для производства биотоплива методом катализа можно применять не только дорогое соевое масло, но и самое разное сырье: растительные масла и животные жиры. Математическая модель может принести большую пользу для наращивания производственных мощностей биотоплива, что позволит тратить меньше энергии и меньше загрязнять окружающую среду.
Ученые планируют продолжить разработку многомасштабной модели, испытать ее и на других видах биологического сырья и катализаторов.