Un equipo de investigación del NIMS ha desarrollado una técnica de inteligencia artificial (IA) que acelera la identificación de materiales con características deseables. En este contexto, descubrieron materiales de electrodos para electrolizadores de agua de alto rendimiento, libres de elementos del grupo del platino, antes considerados indispensables en la electrólisis del agua. Estos nuevos materiales pueden reducir significativamente los costos de producción a gran escala de hidrógeno verde, una fuente de energía de próxima generación crucial para la neutralidad de carbono. La investigación fue publicada en ACS Central Science.

Los electrolizadores de agua actuales dependen de elementos costosos y escasos del grupo del platino como catalizadores principales, lo que afecta la viabilidad económica de la producción de hidrógeno verde a gran escala. El equipo utilizó la IA para identificar materiales electrocatalíticos eficientes entre aproximadamente 3000 candidatos en solo un mes, un proceso que manualmente llevaría casi seis años.

Estos nuevos materiales electrocatalíticos, basados en elementos metálicos baratos y abundantes como manganeso, hierro, níquel, zinc y plata, demostraron propiedades electroquímicas superiores a los catalizadores existentes. A pesar de que la plata es el elemento menos abundante entre ellos, su disponibilidad en la corteza terrestre es casi 100 veces mayor que la del platino, indicando que estos materiales pueden producirse en cantidades suficientemente grandes para la producción masiva de hidrógeno.

Los resultados revelan que la técnica de IA puede ampliar los límites de la inteligencia humana, acelerando drásticamente la búsqueda de materiales de alto rendimiento. El equipo planea utilizar esta tecnología para desarrollar nuevos materiales, especialmente para electrodos de electrolizadores de agua, con el objetivo de mejorar la eficiencia de dispositivos electroquímicos y contribuir a la neutralidad de carbono. Este proyecto se llevó a cabo bajo la dirección de Ken Sakaushi y Ryo Tamura en colaboración con el programa JST-Mirai, «Sociedad baja en carbono».