Un equipo de químicos de Microsoft Azure Quantum colaboran con Johnson Matthey, empresa británica de tecnologías limpias, para identificar nuevos tipos de catalizadores para pilas de combustible de hidrógeno.
El proyecto demuestra cómo la ciencia de la información cuántica podría ayudar a reducir la huella de carbono de la industria automovilística y hacer frente al reto del cambio climático.
Johnson Matthey es líder mundial en la producción de catalizadores para los sectores del transporte y la industria energética: Uno de cada tres vehículos en circulación utiliza un catalizador de la empresa en el sistema de escape para reducir las emisiones nocivas.
«Hasta ahora, Johnson Matthey ha experimentado una aceleración del doble en los cálculos de química cuántica, y no hemos hecho más que empezar», señaló recientemente Nathan Baker, director senior de asociaciones para química y materiales de Microsoft.
«Ambas empresas reconocen que los descubrimientos necesarios para crear un futuro con cero emisiones de carbono requerirán avances significativos en la ciencia química y de materiales, y están entusiasmadas con la diferencia que podemos marcar juntos en el mundo», agregó Baker.
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La cuántica como protagonista
Los catalizadores para pilas de combustible de hidrógeno son otro de los focos del negocio de Johnson Matthey: Estos productos químicos facilitan las reacciones que utilizan hidrógeno y oxígeno para producir electricidad, con vapor de agua como gas de escape.
Pero el catalizador más eficaz para las pilas de combustible es el platino, que es raro y caro. Para reducir el costo, los investigadores de Johnson Matthey intentan desarrollar catalizadores de aleación alternativos que utilicen menos platino.
Ahí es donde Azure Quantum entra en escena. Los algoritmos de inspiración cuántica son adecuados para simular y optimizar interacciones complejas como las que se dan en el diseño de nuevos materiales, desde fármacos y fertilizantes hasta catalizadores de pilas de combustible.
Los químicos de Azure Quantum ayudaron a los investigadores de Johnson Matthey a desarrollar nuevas herramientas de modelado predictivo que aceleraron sus simulaciones de nanopartículas. Las simulaciones se ejecutaron en Azure HPC, la plataforma de supercomputación en la nube de Microsoft.
«Con Azure HPC, hemos acelerado en torno a 50% algunos de los cálculos químicos que realizamos, lo que es fundamental para I+D porque cada segundo cuenta, no solo para obtener resultados con rapidez, sino también en términos de costos y rendimiento», afirmó Glenn Jones, director de investigación del Centro Tecnológico de Johnson Matthey.
«Dado que utilizamos Azure, estamos preparados para la computación cuántica y en camino de aprovechar la potencia de los ordenadores cuánticos una vez que estén disponibles en la nube a través de Azure Quantum. Esto revolucionará la forma en que realizamos simulaciones químicas», señaló Jones.
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