寫稿
投稿
桑迪亞國家實驗室的一個由材料科學(xué)家和計算機(jī)科學(xué)家組成的團(tuán)隊，與一些國際合作伙伴，花了一年多的時間創(chuàng)造了12種新合金，并建模了數(shù)百種新合金，這證明了機(jī)器學(xué)習(xí)如何有助于加速未來的發(fā)展通過讓消費者更容易地創(chuàng)建氫基礎(chǔ)設(shè)施來獲得氫能源。
Vitalie Stavila, Mark Allendorf,Matthew Witman和Sapan Agarwal是Sandia團(tuán)隊的成員，他們與瑞典Angstrom實驗室和英國諾丁漢大學(xué)的研究人員一起發(fā)表了一篇論文，詳細(xì)介紹了他們的方法。
“在儲氫研究方面有著悠久的歷史，并且有一個描述氫與不同材料相互作用的熱力學(xué)值的數(shù)據(jù)庫，”威特曼說?！坝辛爽F(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫、各種機(jī)器學(xué)習(xí)和其他計算工具，以及最先進(jìn)的實驗?zāi)芰?，我們進(jìn)行了國際合作在這一努力中聯(lián)合力量。我們證明，機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)確實可以模擬氫與金屬相互作用時發(fā)生的復(fù)雜現(xiàn)象的物理和化學(xué)現(xiàn)象。”
擁有數(shù)據(jù)驅(qū)動的建模能力來預(yù)測熱力學(xué)性質(zhì)可以迅速提高研究速度。事實上,一旦構(gòu)建和訓(xùn)練這樣的機(jī)器學(xué)習(xí)模型只需要幾秒鐘的時間就可以執(zhí)行，因此可以快速篩選新的化學(xué)空間:在這種情況下，600種材料顯示出了氫存儲和傳輸?shù)那熬啊?/span>
“這僅僅用了18個月就完成了，”阿倫多夫說。如果沒有機(jī)器學(xué)習(xí)，這可能需要幾年的時間?？紤]到從歷史上看，一種材料從實驗室發(fā)現(xiàn)到商業(yè)化大約需要20年的時間，這是很重要的?！?/span>
改變氫能儲存的潛力該團(tuán)隊還在他們的工作成果中發(fā)現(xiàn)了其他一些東西，這些結(jié)果對氫燃料電池加氣站的小規(guī)模產(chǎn)氫具有重大意義。
Stavila說:“這些高熵合金氫化物可以使氫在不同材料中流動時進(jìn)行自然級聯(lián)壓縮。”他補充說，壓縮氫傳統(tǒng)上是通過機(jī)械過程完成的。
他描述了用這些不同的合金多層堆砌一個儲存罐的過程。當(dāng)氫氣被泵入燃料箱時，第一層壓縮氣體，使其在材料中流動。第二層將其進(jìn)一步壓縮，以此類推，通過所有不同的合金層，自然地使氫可以用于發(fā)電的發(fā)動機(jī)。
在海平面的大氣條件下產(chǎn)生的氫的壓力約為1巴——壓力的公制單位。氫燃料電池為汽車或其他發(fā)動機(jī)提供動力，這是必須的壓縮到更高的壓力。例如,燃料電池充電站的氫必須有800巴或更高的壓力，這樣它才能作為700巴的氫分配到燃料電池氫汽車中。
“隨著氫穿過這些層，它變得越來越多沒有機(jī)械的壓力，”Stavila解釋道。“你可以從理論上講，泵入1巴的氫氣可以得到800巴的氫氣——這是氫氣充電站所需要的壓力。”
阿加瓦爾說，該團(tuán)隊仍在改進(jìn)模型，但由于數(shù)據(jù)庫已經(jīng)通過能源部公開，一旦對該方法有了更好的理解，使用機(jī)器學(xué)習(xí)可能會在包括材料科學(xué)在內(nèi)的眾多領(lǐng)域取得突破。
摘譯自：energy metal news.
