Нейросети ускорят создание биотоплива
(10 июля 2024 06:05 , ИА "Девон" )
В Высшей нефтяной школе в Альметьевске создают математические модели для оптимизации процесса экстракции полезных веществ из растительного сырья. Работы ведутся при поддержке Татнефти, пишут «Нефтяные вести» (Кристина ИВАНОВА).
Сегодня разработка новых биотехнологий осложняются нехваткой данных и проблемами с традиционными моделями. Поэтому в лаборатории биомоделирования Передовой инженерной школы (ПИШ) Санкт-Петербургского университета ИТМО разрабатывают перспективные методы работы в условиях недостаточности данных.
В нефтеграде создают математические модели биотехнологических процессов, комбинируя традиционные подходы и машинное обучение.
Группа молодых ученых ищет пути оптимизации процесса экстракции полезных веществ из растительного сырья (древесины, пшеницы, льна, ячменя).
К проекту команда приступила в ноябре 2023 года.
«Сейчас проект находится в финальной стадии реализации, - рассказывает руководитель лаборатории биомоделирования Игорь ШЕПЕЛЕВ. - Конечным продуктом станет приложение с отдельными графами для экстракции из древесины, ячменя, льна и пшеницы».
Для каждого процесса создается отдельная математическая модель, позволяющая найти оптимальные условия экстракции при различных параметрах. В итоге можно будет использовать параметры с максимальным выходом сырья по каждому продукту.
При экстракции выделяют эфирные масла и жирные кислоты, а также дубильные вещества. Они используются в пищевой промышленности как усилители вкуса, а также для производства косметики и биологически активных добавок (БАД) и т.д.
«Чтобы сделать процесс наиболее выгодным, нужно найти условия, при которых выход готового продукта будет максимальным при минимальных затратах, — отмечает Шепелев.
В течение полугода коллектив ученых мог бы провести порядка 50-60 таких экспериментов. С помощью моделей возможно перебрать эти варианты в течение нескольких минут. Те же самые математические методы могут использоваться при переработке растительного сырья для производства сахаров, биобутанола, биоэтиленгликоля и т.д.
Прим. ИА «Девон»: Этиленгликоль — один из ключевых видов сырья для химической промышленности. Для производства биоэтиленгликоля не нужны углеводороды.
При разработке моделей используются возможности искусственного интеллекта. Это позволяет отобрать наиболее удачные комбинации путем синтеза десятков тысяч нелинейных уравнений.
Биобутанол является экологичным топливом для автомобилей. Этот продукт можно смешивать с бензином. Биобутанол имеет схожую с бензином теплоту сгорания.
Еще одно перспективное направление — автоматизация геологических исследований скважин в части акустической цементометрии. На этапе строительства скважины в нее вставляется обсадная колонна, а пространство между грунтом и колонной заполняется цементом.
Если этот процесс будет выполнен плохо, высока вероятность разрушения скважины в дальнейшем. Акустическая цементометрия позволяет определить качество цементации. Когда данные снимаются, их везут на дальнейшую обработку. Весь процесс занимает от 3 до 24 часов. Все это время ожидания бригада простаивает.
«Наша задача — автоматизировать процесс, - объясняет Шепелев. – Это позволит интерпретацию данных и выдачу заключения можно было выполнять непосредственно на объекте. Эта задача практически выполнена. Мы вносим последние изменения в методику подсчета и исправляем недочеты».
Справка Информагентства «Девон»:В «Татнефти» формируют биотехнологический кластер, одной из площадок которого является поселок Актюбинский в Азнакаевском районе. В промпарке «Актюба», в частности, будут получать экологичный пластик и другую полезную продукцию из растительного сырья.Там запущена опытно-промышленная установка по производству непищевых сахаров. Она является полигоном для создания новых решений по переработке растительных отходов. В компании также научились выращивать наноцеллюлозу для медицинских целей.
| Поделиться этой новостью у себя в соцсетях |
Поиск по теме: наука, IT, Высшая школа нефти, Татнефть технологии, Агропром биотехнологии, Альтернативная энергия
