O papel da inteligência artificial para a otimização de processos químicos
Autor: Danilo Ferreira Costa
Os incríveis avanços tecnológicos do século XXI permitiram que a humanidade alcançasse limites nunca antes vistos, mas mais do que isso, as máquinas adquiriram a capacidade de executar funções que até então estavam restritas ao raciocínio humano. Embora as origens da inteligência artificial remontem a década de 40, quando Warren McCulloch e Walter Pitts criaram um modelo computacional para redes neurais e quando foram criadas as primeiras máquinas capazes de realizar cálculos complexos, foi nas últimas décadas que essa tecnologia teve os avanços mais significativos.
As habilidades de analisar dados, reconhecer texto e voz e fazer predições são só alguns dos progressos obtidos que contribuem para que a inteligência artificial seja aplicada em diferentes setores, entre eles a medicina, o transporte, a segurança pública e privada e, com algum destaque, a indústria química. Este setor tem evoluído exponencialmente nos últimos anos, a exemplo de outro artigo de nosso site, o qual aborda as descobertas no processo de conversão eletroquímica de CO2 em combustíveis.
A inteligência artificial assume um papel de aliada da indústria química na otimização de processos, uma das especialidades da empresa Prisma Jr, através da criação de sistemas capazes de analisar e prever estruturas, comportamentos e características de compostos, sejam eles existentes ou não sintetizados. Dessa forma, a matéria-prima, o dinheiro e o tempo gastos na síntese de substâncias eficientes é reduzido, tornando os processos mais sustentáveis e ágeis, o que é ainda mais relevante com o advento da química verde e seus princípios.
Além disso, alguns algoritmos já conseguem analisar parâmetros, como temperatura e pressão e definir as condições ideais de processos, a fim de melhorar a produção. Portanto, o impacto positivo ambiental, econômico e operacional observado a partir da introdução dessa tecnologia no dia a dia da indústria química é grandioso.
Um exemplo de aplicação da inteligência artificial na indústria química é a redução de nitroarenos, compostos aromáticos que são produtos secundários no refino do petróleo, devido a oxidação de nitrogênio gasoso e dos óxidos de nitrogênio e adição a compostos aromáticos resultantes da combustão incompleta. Para um melhor aproveitamento do petróleo, é necessária a redução dos nitroarenos em aminoarenos, que tem uma gama mais variada de aplicações no setor agrícola e na indústria farmacêutica.
Por isso, o estudo do uso de catalisadores nas reações de redução para o aumento da eficiência do processo é imprescindível e requer o uso de tecnologias avançadas com o intuito de obter informações sobre as suas propriedades. Dentre os métodos de otimização utilizados neste processo estão o método de otimização de Monte Carlo e os algoritmos de enxame., que contribuem para melhorar as condições de operação e para definir o melhor catalisador para a reação, com o auxílio de modelos de machine learning.
Tendo em vista tudo o que foi abordado ao longo do texto, é possível perceber a importância dos avanços da inteligência artificial para diferentes setores da economia, entre eles a indústria química. As vantagens econômicas, ambientais e operacionais explicam os inúmeros estudos recentes para a ampliação do uso dessas tecnologias e abrem portas para um futuro promissor, cada vez mais dependente das contribuições da inteligência artificial e com processos ainda mais eficientes, agilizados e produtivos. Aguardemos ansiosamente este futuro.
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Referências:
https://www.zendesk.com.br/blog/qual-e-a-origem-da-inteligencia-artificial/
https://sigarra.up.pt/faup/en/pub_geral.show_file?pi_doc_id=318971
