Investigadores de la UJI desarrollan una plataforma robótica impulsada por IA para la industria sostenible
Un equipo de la Universitat Jaume I ha creado una innovadora plataforma robótica, dirigida por inteligencia artificial, que promete transformar el diseño de procesos químicos sostenibles. Este sistema, llamado Reac-Discovery, facilita optimizar en pocos días lo que antes requería meses o incluso años de trabajo en un laboratorio tradicional, gracias a su alto nivel de integración y automatización.
La química y la sostenibilidad avanzan conjuntamente, enfrentando el desafío de reducir el impacto ambiental sin comprometer la productividad industrial. Utilizar el dióxido de carbono, uno de los principales gases del cambio climático, como materia prima para producir polímeros, medicamentos o materiales de alto valor, convertiría un contaminante en un recurso útil, disminuyendo las emisiones y la dependencia de combustibles fósiles.
En este marco, el Instituto de Materiales Avanzados de la UJI ha desarrollado Reac-Discovery, una plataforma digital y semiautomática que integra el diseño, la fabricación mediante impresión 3D y la rápida evaluación de reactores catalíticos. Con algoritmos de aprendizaje automático y capacidad de autooptimización, el sistema analiza y ajusta en tiempo real múltiples parámetros de reacción, disminuyendo drásticamente el uso de recursos y generando datos de gran valor científico e industrial.
Lo que antes tomaba meses o años utilizando métodos tradicionales de laboratorio, ahora es factible en solo semanas. Los métodos convencionales requieren que los experimentos sean diseñados, ejecutados y analizados manualmente, un proceso que demanda mucho tiempo, numerosas repeticiones, registro manual de datos e interpretación individual de los resultados.
El funcionamiento de la plataforma se organiza en tres módulos interconectados. Reac-Gen diseña digitalmente las estructuras de los reactores, Reac-Fab las fabrica en alta resolución con impresión 3D, y Reac-Eval es un laboratorio autónomo que evalúa simultáneamente el rendimiento y la productividad de los reactores producidos en Reac-Fab, ajustando las condiciones de reacción mediante inteligencia artificial. Esto mejora significativamente la productividad.
Las estructuras impresas en 3D presentan geometrías especiales: celdas abiertas con poros interconectados que superan notablemente a los reactores tradicionales. Esta característica las convierte en herramientas prometedoras para la industria química 5.0, que mezcla digitalización con sostenibilidad.
Los resultados más recientes de este avance se han publicado en la prestigiosa revista Nature Communications, en un artículo titulado “Reac-Discovery: una plataforma impulsada por inteligencia artificial para el descubrimiento y la optimización de reactores catalíticos de flujo continuo”. Entre los casos de estudio, destacan la hidrogenación de acetofenona, esencial en la producción de fármacos y productos de química fina, y la transformación de CO2 en carbonatos cíclicos con aplicaciones como electrolitos o precursores de polímeros como policarbonatos.
Con estos desarrollos, la UJI se posiciona a la vanguardia internacional de la investigación en química sostenible, demostrando cómo la unión de inteligencia artificial, robótica e impresión 3D puede acelerar la transición hacia procesos más eficientes y amigables con el medio ambiente.
