Un equip de la Universitat Jaume I ha desenvolupat una innovadora plataforma robòtica, controlada per intel·ligència artificial, que promet revolucionar el disseny de processos químics sostenibles. El sistema, anomenat Reac-Discovery, permet optimitzar en qüestió de dies el que fins ara podia requerir mesos o fins i tot anys de treball en un laboratori tradicional, donat l'alt grau d'integració i automatització desenvolupat.
La química i la sostenibilitat van de la mà. Reduir l'impacte ambiental i, alhora, mantenir la productivitat industrial és un dels grans reptes del nostre temps. Exemples clars en són l'ús del diòxid de carboni —un dels principals gasos responsables del canvi climàtic— com a matèria primera per a produir polímers, medicaments o materials amb alt valor afegit. Convertir un contaminant en un recurs útil ajudaria a reduir les emissions i reduir la dependència dels combustibles fòssils.
En aquest context, l'Institut de Materials Avançats de l'UJI ha creat Reac-Discovery, una plataforma digital i semiautomàtica que integra el disseny, la fabricació a través de la impressió 3D i l'avaluació ràpida de reactors catalítics.
Gràcies als algoritmes d'aprenentatge automàtic i a la seua capacitat d'autooptimització, el sistema és capaç d'analitzar i ajustar múltiples paràmetres de reacció en temps real, reduint dràsticament l'ús de recursos i generant dades de gran valor científic i industrial.
El que abans trigava mesos o anys a aconseguir-se amb mètodes tradicionals de laboratori ara es pot aconseguir en només setmanes. Això es deu al fet que, en els mètodes convencionals, els experiments són dissenyats, executats i analitzats manualment per l'ésser humà, un procés que requereix molt de temps, nombroses repeticions, registre manual de dades i interpretació individual dels resultats.
El funcionament de la plataforma està organitzat en tres mòduls interconnectats:
·Reac-Gen, que dissenya digitalment estructures de reactor.
·Reac-Fab, que els fabrica en alta resolució amb impressió 3D.
·Reac-Eval, un laboratori autònom que avalua simultàniament el rendiment i la productivitat dels reactors produïts en Reac-Fab i ajusta les condicions de reacció mitjançant intel·ligència artificial. Això permet un augment significatiu de la productivitat.
Les estructures impreses en 3D tenen geometries especials: cèl·lules obertes amb porus interconnectats que superen significativament els reactors tradicionals. Aquesta característica els converteix en eines molt prometedores per a la indústria química 5.0, que combina la digitalització amb la sostenibilitat.
Els resultats més recents d'aquest desenvolupament s'han publicat en la prestigiosa revista Nature Communications, en un article titulat «Reac-Discovery: an artificial intelligence–driven platform for continuous-flow catalytic reactor discovery and optimization».
Entre els estudis de cas presentats, destaquen la hidrogenació de l'acetofenona, reacció clau en la producció de fàrmacs i productes químics fins, i la transformació del CO2 en carbonats cíclics amb aplicacions com electròlits o precursors de polímers com els policarbonats.
Amb aquest avanç, l'UJI se situa en l'avantguarda internacional de la investigació en química sostenible, mostrant com la combinació d'intel·ligència artificial, robòtica i impressió 3D pot accelerar la transició cap a processos més eficients i respectuosos amb el medi ambient.
