Цифровые инструменты в химии и катализе: отслеживаем тенденции, делимся опытом

Сотрудники отдела цифрового моделирования технологических процессов НИИК – руководитель группы моделирования Динара Ларина и инженер-технолог Константин Бойко посетили конференцию «Динамические процессы в каталитических структурах ДПКС-2026».

Учёные и инженеры продолжают активно развивать тему катализа. Около 90% объёма современного химического производства основано на каталитических реакциях. Это ответ на вызовы времени: необходимость в повышении эффективности производств, снижении экологического следа и обеспечивании независимости в стратегически важных отраслях. По оценкам рынка, доля каталитических решений в составе технологических цепочек сохраняет лидирующую роль, что усиливает спрос на инновационные катализаторы и устойчивые технологические схемы. В условиях нарастающих санкций и потребности в локализации цепочек поставок России уделяется особое внимание развитию собственных катализаторов и материалов для нефтехимии, газохимии и смежных направлений. Это стимулирует научные исследования, направленные на разработку и налаживание выпуска материалов внутри страны.

В этом году особое внимание было уделено цифровым инструментам в химии и катализе: кинетическому и гидродинамическому моделированию, методам искусственного интеллекта и машинного обучения, анализу больших данных и другим современным подходам.

Как отметили участники НИИК, конференция традиционно сохраняет сильный фокус на глубоком понимании каталитических систем и механизмов протекающих процессов. При этом особенно заметен устойчивый тренд – переход к анализу процессов в так называемом 4D-измерении, то есть с учетом их развития во времени, динамики и нестационарных режимов. Всё активнее используются методы искусственного интеллекта и машинного обучения, хотя отношение к полностью data-driven подходам пока различается: молодые специалисты воспринимают их значительно свободнее, тогда как представители классических научных школ чаще делают акцент на необходимости физической обоснованности и интерпретируемости результатов. Несмотря на то, что крупнотоннажная традиционная технология синтеза карбамида не является каталитическим процессом, интерес к поиску катализаторов в этой области, а также разработки НИИК в смежных областях (аммиака, метанола и т.д.), формируют устойчивый интерес компании к этому направлению.

Поэтому особенно интересным направлением выглядят гибридные, или grey-box, модели, сочетающие ИИ с детерминированными математическими аппаратами, включающими физико-химические закономерности. В этом смысле конференция дает хороший срез современной научной повестки и позволяет отслеживать общие тенденции, новые подходы и направления развития исследований.