"Yetarli yaxshi" degan tushunchaning muammosi
Mana bu fakt meni hayratda qoldirdi: olimlar CO2ni yoqilg'iga aylantirish ustida o'nlab yillaridan beri ish olib borishgan va deyarli barcha kimyoviy jarayonlarni tushunganlarini o'ylashgan. Lekin aslida ular juda ko'p narsalarni o'tkazib yuborgan ekan.
Hindiston Ilmiy Tadqiqotlar Instituti (IISc) jamoasi sun'iy intellekt yordamida vodorodlash deb ataladigan kimyoviy jarayonni o'rgandi. Bu jarayonda katalizator yordamida CO2 vodorod bilan reaksiyaga kirishib, metanol kabi foydali kimyoviy moddalar hosil qiladi. Va topilmalar hayratlanarli bo'ldi.
Ularning AI modellari mis katalizator sirtida 9,389 ta alohida reaksiyani aniqladi. Ammo bu tadqiqotgacha olimlar faqat 152 ta eng muhim deb hisoblagan reaksiyaga e'tibor qaratishar edi. Bu esa haqiqiy jarayonning 2 foizidan kam!
Bu nima uchun muhim?
Kimyoviy reaktsiyalar haqida shuni bilish kerakki, yuzlab yoki minglab reaktsiyalar bir vaqtda sodir bo'lishi mumkin, lekin olimlar odatda ularning barchasini kvant mexanikasi yordamida simulyatsiya qila olmaydilar — bu juda katta hisoblash quvvati talab qiladi. Shuning uchun ular qaysi reaktsiyalar muhimroq ekanini taxmin qilishga harakat qilishadi.
Ammo bu taxminlar? Ular juda xato bo'lishi mumkin.
Tadqiqotchilar faqat 152 ta "muhim" reaktsiyani modellashtirganda, natijalar butunlay noto'g'ri bo'ldi. Model formik kislota asosiy mahsulot bo'lishini bashorat qildi, holbuki haqiqiy mahsulot metanol edi. Shuningdek, qancha CO2 haqiqatan aylantirilishi mumkinligini ham anchagina kam baholashdi.
Faqat minglab qo'shimcha reaktsiyalarni qo'shganda, bashoratlar tajribada ko'rilgan natijalarga to'g'ri kela boshladi. Va eng qiziqarlisi — kengaytirilgan model 40 baravar ko'proq CO2 aylanishini bashorat qildi. Bu juda katta farq!
Vodorod siri
Mana bu yerda voqea yanada qiziqarli bo'ladi. Mualliflardan biri Shivam Chaturvedi shunday dedi:
"Vodorod avval atomlarga bo'linmasdan, butun molekula sifatida o'tkazilishi mumkinligi g'oyasi — bizga o'rgatilganlarga zid."
An'anaviy kimyoda vodorod har doim reaktsiyalarda ishtirok etishdan oldin alohida atomlarga ajralishi kerak, deb hisoblangan. Lekin bu tadqiqot ko'rsatdiki, molekulyar vodorod (H2) ba'zi muhim reaktsiya bosqichlarida to'g'ridan-to'g'ri oraliq birikmalarga o'tishi mumkin ekan — va bu yo'l kislorodli molekulalar bilan ishlaganda ayniqsa qulay bo'lar ekan.
Bunday kashfiyotlar olimlarni o'ylab ko'rishga majbur qiladi. Yillar davomida yashab kelgan uyingizda sirli eshik borligini bilib qolishga o'xshaydi.
Kelajak uchun nimani anglatadi?
Sinf, bu tadqiqotni bir necha sababga ko'ra qiziq deb hisoblayman:
Aniqroq bashoratlar: Agar modellarimiz bu darajada xato bo'lsa, boshqa kimyo tadqiqotlarida qancha nofull to'g'ri ma'lumotlar asos bo'lishi mumkin. AI yordamida reaktsiya tarmoqlarini kengaytirish ushbu yondashuv — turli jarayonlar uchun katalizatorlarni loyihalash usulimizni inqilob qilishi mumkin.
Samaraliroq CO2 aylanishi: Barcha bu yashirin yo'llarni tushunish, olimlarga yoqilg'i ishlab chiqarishni maksimallashtiradigan va energiya isrofini minimallashtiradigan katalizatorlarni yaratishda yordam beradi.
Iqlim o'zgarishiga ta'siri: CO2ni foydali kimyoviy moddalarga va yoqilg'ilarga aylantirish iqlim o'zgarishiga qarshi kurashda istiqbolli yondashuvlardan biri hisoblanadi. Bu jarayonlarni qanchalik samarali qilsak, ular iqlim yechimi sifatida shunchalik real bo'ladi.
Xulosa
Fan doimo rivojlanib boradi va ba'zan eng muhim kashfiyotlar "nimani o'tkazib yuboryapmiz?" deb so'rashdan kelib chiqadi, hamma narsani allaqachon topdik, deb hisoblashdan emas. Bu jamoa aslida shunday dedi: "Agar BARCHA reaktsiyalarni ko'rsak-chi, faqat biz muhim deb o'ylaganlarini emas?"
Va ular o'rganilmagan kimyo olamini topdilar.
Qadimgi maqol "xarita hudud emas" deydi — bu holatda olimlar kimyoviy reaktsiyalarning soddalashtirilgan xaritalaridan foydalanishgan, ammo ular haqiqiy hududga mos kelmagan. Endi ularda yaxshiroq xarita bor va bu iqlim o'zgarishiga qarshi kurashimizda katta farq qilishi mumkin.