Fujitsu et Atmonia tirent parti des technologies HPC et IA dans un projet commun pour contribuer à la neutralité carbone
TOKYO et REYKJAVIK, Islande, le 13 avril 2022 — Fujitsu et Atmonia ehf., une start-up islandaise développant un procédé durable pour la production d’ammoniac, ont annoncé aujourd’hui la signature d’un accord concernant la conduite d’une recherche conjointe pour accélérer le développement de catalyseurs pour la production propre d’ammoniac, en tirant parti du calcul haute performance (HPC) et de la technologie IA.
Alors que le monde se bat pour atteindre la neutralité carbone, l’ammoniac représente une alternative prometteuse aux combustibles fossiles en tant que source d’énergie qui n’émet pas de CO2 lorsqu’il est brûlé et qui est plus facile à transporter que l’hydrogène. Les deux sociétés effectueront des calculs chimiques quantiques à grande vitesse à l’aide des technologies HPC et AI pour accélérer la sélection et l’optimisation de nouveaux matériaux catalytiques pour la production durable d’ammoniac.
Sur la base des résultats de cette recherche conjointe, les deux sociétés visent à terme à établir une méthode de production d’ammoniac propre comme base pour la production d’électricité et l’énergie hydrogène et à contribuer à la découverte de nouveaux matériaux pour parvenir à un avenir sans carbone.
Contexte et défis
L’ammoniac offre une alternative potentiellement prometteuse aux combustibles fossiles et des moteurs fonctionnant à l’ammoniac sont déjà disponibles. Cependant, l’émission de grandes quantités de CO2 lors des processus industriels pour le produire reste un défi majeur. L’ammoniac est actuellement produit à l’échelle industrielle selon le procédé Haber-Bosch(1) qui s’appuie sur de l’hydrogène issu d’énergies fossiles. Il est possible de moderniser le processus industriel pour utiliser de l’hydrogène issu de l’électrolyse de l’eau. Cependant, il s’agit d’une voie plus énergivore et ne correspond pas bien à la nature intermittente de l’électricité d’origine renouvelable (telle que l’énergie solaire/éolienne) car le procédé Haber-Bosch nécessite une source continue d’hydrogène pour maintenir le fonctionnement des procédés en aval, ce qui nécessite à son tour une source d’électricité ininterrompue.
Pour résoudre ce problème, Atmonia a mené des recherches sur des méthodes innovantes pour produire de l’ammoniac en utilisant uniquement de l’eau, de l’azote de l’air et de l’électricité propre. Pour développer de nouveaux catalyseurs capables de produire de l’ammoniac en utilisant des protons de l’eau et de l’azote de l’air, Atmonia vise à étendre et à améliorer l’efficacité de ses recherches sur les catalyseurs pour la production d’ammoniac en effectuant divers tests pour simuler des réactions chimiques à l’aide de calculs de chimie quantique.
Aperçu de la recherche conjointe
Dans le cadre de la recherche conjointe, les deux sociétés exploiteront la technologie HPC et la technologie IA pour la découverte scientifique(2) développée par Fujitsu, ainsi que la simulation des données sur la production d’ammoniac accumulées par Atmonia pour effectuer des simulations de chimie quantique à grande vitesse d’une large gamme de catalyseurs. . Les recherches porteront sur le développement de technologies pour la découverte de nouveaux matériaux permettant de réduire les délais de sélection des matériaux catalytiques et d’optimiser les structures de surface(3).
En identifiant de nouveaux catalyseurs pour la réaction de réduction électrochimique de l’azote, les deux sociétés visent à promouvoir un vecteur énergétique de nouvelle génération sans carbone qui contribue à l’objectif de neutralité carbone.
1. Période : 13 avril 2022 au 31 mars 20232. Responsabilités des deux sociétés :
Fujitsu
– Développer une technologie de simulation à grande vitesse pour découvrir de nouveaux catalyseurs utilisant la technologie HPC pour la simulation de la chimie quantique.– Développer une technologie d’IA pour la découverte de nouveaux matériaux et de nouveaux candidats catalyseurs pour la synthèse d’ammoniac.
Atmonie
– Fournir des données issues de simulations et d’expériences sur des catalyseurs candidats et des environnements de réaction pour la réaction de réduction de l’azote.– Fournir une méthodologie pour l’examen de la recherche de catalyseurs, une méthode d’interprétation et un savoir-faire pour la sélection des méthodes de simulation.– Vérification et évaluation de la technologie développée pour la découverte de nouveaux matériaux.
Plans futurs
Les deux sociétés travailleront pour établir une méthode de production d’ammoniac propre, où l’ammoniac peut être utilisé comme engrais durable, combustible pour la combustion et vecteur d’énergie, en promouvant des méthodes efficaces pour la découverte de nouveaux matériaux dans le but ultime de contribuer aux efforts pour atteindre zéro émission de dioxyde de carbone.
Fujitsu s’appuiera davantage sur les technologies pour accélérer les simulations chimiques développées au cours de cette recherche conjointe ainsi que sur la technologie et les principes de l’IA de Materials Informatics(4), pour soutenir les entreprises qui développent de nouveaux matériaux.
(1) Méthode Haber-Bosch :Procédé de production d’ammoniac par fixation d’hydrogène avec de l’azote (directement dans des conditions de température et de pression élevées) sur un catalyseur à base de fer.(2) Technologie HPC et technologie IA pour la découverte scientifique :Technologie HPC et technologie IA pour la découverte scientifique développées dans le cadre d’un projet de recherche conjoint avec le National Institute for Materials Science (NIMS, comme suit) qui a débuté au cours de l’exercice 2021.(3) Fujitsu et Atmonia ont mené des recherches pour découvrir efficacement de nouveaux mécanismes de réaction, notamment l’adsorption entre substances en calculant l’énergie de réaction et la vitesse de réaction entre l’azote et l’hydrogène et les catalyseurs, afin de réduire le temps nécessaire à la sélection des matériaux catalytiques et à l’optimisation des structures de surface.(4) Informatique des matériaux :domaine d’étude pour accélérer la découverte de nouveaux matériaux en combinant la science des données et les technologies de l’IA avec des technologies pour simuler et analyser la synthèse de matériaux qui peuvent réduire considérablement le temps et les coûts nécessaires au développement de nouveaux matériaux.
À propos de Fujitsu
Fujitsu est le leader japonais des technologies de l’information et de la communication (TIC) offrant une gamme complète de produits, solutions et services technologiques. Environ 126 000 personnes de Fujitsu assistent les clients dans plus de 100 pays. Nous utilisons notre expérience et la puissance des TIC pour façonner l’avenir de la société avec nos clients. Fujitsu Limited (TSE : 6702) a déclaré un chiffre d’affaires consolidé de 3 600 milliards de yens (34 milliards de dollars US) pour l’exercice clos le 31 mars 2021. Pour plus d’informations, veuillez consulter www.fujitsu.com.
À propos d’Atmonia
Atmonia est une start-up technologique islandaise qui développe un processus durable de production d’ammoniac. La mission d’Atmonia est de réduire significativement les émissions de gaz à effet de serre grâce aux nouvelles technologies dans le domaine de la production d’ammoniac et de nitrate. La technologie de l’entreprise est à la fois économique et respectueuse de l’environnement, et contribuera de manière significative à la lutte contre le réchauffement climatique. La nouvelle technologie d’Atmonia produira de l’ammoniac à partir de l’air et de l’eau et n’émettra aucun gaz à effet de serre, mais la méthode actuelle de production d’ammoniac est responsable de 1 à 2 % des émissions anthropiques mondiales de dioxyde de carbone. Pour plus d’informations, rendez-vous sur www.atmonia.com.
Source : Fujitsu