Un laboratorio digitale per progettare materiali innovativi con l’IA

La progettazione di materiali innovativi, indispensabili per il futuro delle tecnologie energetiche, sta subendo una trasformazione grazie all’intelligenza artificiale (IA) e al supercalcolo. Questo è l’obiettivo del progetto IEMAP (Italian Energy Materials Acceleration Platform), che vede la partecipazione di ENEA (coordinatore), CNR, RSE e l’Istituto Italiano di Tecnologia. Finanziato dal Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica nell’ambito dell’iniziativa internazionale “Mission Innovation”, il progetto ha portato alla creazione di un laboratorio digitale all’avanguardia che promette di rivoluzionare la ricerca sui materiali.

Una piattaforma digitale per accelerare la ricerca

Grazie a sofisticate simulazioni computazionali, il laboratorio digitale riduce drasticamente il numero di esperimenti necessari per sviluppare nuovi materiali, ottimizzando l’intero processo. Questo approccio consente di abbreviare i tempi di implementazione, accelerando il passaggio dalla fase di ricerca a quella di applicazione pratica. “L’obiettivo è di accelerare il percorso dei materiali innovativi dal laboratorio all’applicazione pratica“, spiega Massimo Celino, responsabile del progetto IEMAP e ricercatore della Divisione ENEA per lo Sviluppo di sistemi per l’informatica e l’ICT.

Il progetto si concentra su materiali per applicazioni energetiche strategiche, come il fotovoltaico, le batterie e gli elettrolizzatori. In questi settori, individuare la giusta composizione chimica è cruciale per garantire dispositivi efficienti, duraturi, sostenibili e competitivi sul mercato.

Intelligenza artificiale e supercalcolo al servizio dell’innovazione

La piattaforma digitale combina un database centralizzato con avanzate procedure informatizzate per gestire enormi volumi di dati. L’IA analizza queste informazioni e propone nuove sperimentazioni per identificare i materiali più promettenti. A supporto del processo, il supercomputer CRESCO6 di ENEA esegue simulazioni realistiche con una potenza di calcolo in grado di accelerare le fasi più complesse della ricerca.

“Dietro questa piattaforma c’è una rete di laboratori che collaborano e condividono dati e competenze. Grazie all’intelligenza artificiale e alla modellistica molecolare, offriamo alle aziende servizi avanzati per una rapida prototipizzazione dei materiali“, aggiunge Celino. Questo metodo riduce i tempi di sviluppo, che tradizionalmente potevano raggiungere anche quindici anni.

Un riferimento per la ricerca energetica

I nuovi materiali rappresentano una leva strategica per il raggiungimento degli obiettivi di decarbonizzazione e per garantire la competitività delle industrie. “Per sviluppare tecnologie energetiche avanzate è essenziale identificare materiali efficienti, poco costosi e privi di materie critiche“, sottolinea Celino. “La piattaforma IEMAP si candida a diventare un punto di riferimento per la ricerca nazionale e internazionale nel settore energetico“.

Grazie a questa iniziativa, l’Italia si posiziona all’avanguardia nella progettazione di materiali innovativi, contribuendo a costruire un futuro energetico più sostenibile ed efficiente.