Superpočítač pomohol urýchliť vývoj ekologickej výroby vodíka
Vodík patrí medzi kľúčové prvky pre prechod na udržateľnú energetiku. Jeho výroba bez emisií uhlíka predstavuje jeden z pilierov budúcnosti zelenej energie – od priemyslu až po dopravu. No nájsť efektívny a cenovo dostupný spôsob, ako ho vyrábať, je vedecká výzva, ktorá spája chémiu, materiálový výskum aj výpočtové modelovanie.
V tejto success story sa pozrieme na to, ako slovenské vedkyne využili výpočtovú silu superpočítača NSCC Slovakia, aby urýchlili vývoj lacnejšieho a ekologickejšieho katalyzátora pre výrobu vodíka. Kombináciou experimentov a HPC simulácií sa im podarilo pochopiť správanie atómov na povrchu materiálu, ktorý by v budúcnosti mohol nahradiť drahé kovy ako platina.
Tento výskum je ukážkou, ako HPC (High-Performance Computing) pomáha posúvať hranice vedeckého poznania a podporuje prechod k čistejšej a udržateľnejšej energetike – priamo zo slovenských laboratórií.
Výzva: Vodík sa čoraz viac vníma ako „palivo budúcnosti“ – bez uhlíka, čistý a využiteľný v priemysle, energetike aj doprave. Aby sa však stal skutočne dostupným, je potrebné ho vyrábať lacnejšie a efektívnejšie. Tradične sa na to používajú drahé kovy ako platina, no tie nie sú vhodné pre masové nasadenie. Vedci preto hľadajú nové materiály, ktoré dokážu katalyzovať (urýchľovať) reakciu, pri ktorej sa vodík uvoľňuje z vody.
Riešenie: Tím vedkýň z Ústavu chemických vied Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach a Ústavu materiálového výskumu Slovenskej akadémie vied sa zameral na molybdén-fosfid (MoP) – lacný a dostupný materiál s potenciálom nahradiť drahé kovy. Skúmali, ako MoP funguje v rôznych prostrediach – od kyslých až po zásadité – a prečo dokáže udržať svoju účinnosť.
Na to nestačilo len laboratórium. Reakcie na povrchu katalyzátora sú totiž extrémne rýchle a prebiehajú na úrovni atómov. Aby sa im porozumelo, bolo potrebné prepojiť experimenty s výpočtami na superpočítači.
Využitie HPC infraštruktúry
Spolupráca s NSCC Slovakia a využitie superpočítača umožnilo vedkyniam vytvoriť počítačové modely katalyzátora a simulovať, čo sa deje, keď sa na jeho povrch viaže vodík.
Vďaka HPC sa podarilo:
- odhaliť mechanizmus reakcie – ako sa atómy vodíka správajú na povrchu MoP,
- overiť stabilitu materiálu v rôznych prostrediach,
- predpovedať možnosti vylepšenia katalyzátora ešte pred tým, ako sa vyrobí v laboratóriu.
Dopad
Výsledok je dôležitý z viacerých dôvodov:
- MoP je lacnejší a dostupnejší než platina, čo môže znížiť cenu výroby vodíka.
- Materiál funguje v širokom spektre prostredí, čo znamená, že by mohol byť nasadený v rôznych typoch elektrolyzérov po celom svete.
- Kombinácia experimentu a HPC simulácií šetrí čas aj náklady – vedci vedia rýchlejšie vybrať najlepšie riešenia.
Tento výskum ukazuje, že HPC nie je len pre fyzikov či informatikov, ale dokáže pomôcť aj v oblasti zelenej energetiky. Vďaka výpočtovej sile superpočítača, slovenské vedkyne prispeli k svetovému poznaniu o ekologickej výrobe vodíka a otvorili cestu k novým technológiám, ktoré môžu mať priamy vplyv na energetickú nezávislosť a udržateľnosť.
BeeGFS v praxi — Paralelné súborové systémy pre HPC, AI a dátovo náročné úlohy 6 feb - Tento webinár predstaví BeeGFS, popredný paralelný súborový systém navrhnutý na podporu náročných HPC, AI a dátovo intenzívnych pracovných záťaží. Odborníci zo spoločnosti ThinkParQ vysvetlia, ako paralelné súborové systémy fungujú, aká je architektúra BeeGFS a ako sa používa v praxi v akademickom, výskumnom a priemyselnom prostredí.
Keď výrobná linka vie, čo sa stane o 10 minút 5 feb - Každý výpadok na výrobnej linke znamená stres. Stroje stoja, ľudia čakajú, výroba sa spomaľuje a rozhodnutia sa robia pod tlakom. V potravinárstve, najmä pri výrobe plnených cestovinových výrobkov, kde proces prebieha v presne nadväzujúcich technologických krokoch, môže jeden nečakaný problém na konci linky zastaviť celý výrobný tok. Čo keby však výrobná linka dokázala vopred upozorniť, že o pár minút nastane problém? Alebo pomôcť rozhodnúť už počas zmeny, či sa ešte dnes oplatí plánovať balenie? Presne tieto otázky stáli na začiatku spolupráce výskumného tímu, ktorý spojil priemyselné dáta, umelú inteligenciu a superpočítačový výkon.
Kto vlastní AI v rámci organizácie? — Operatívna zodpovednosť 5 feb - Tento webinár sa zameriava na to, ako môžu organizácie nastaviť jasnú operatívnu zodpovednosť a vlastníctvo AI systémov primeraným a prakticky realizovateľným spôsobom. Na základe praktických skúseností z oblasti ochrany osobných údajov, AI governance a compliance sa Petra Fernandes bude venovať modelom riadenia, ktoré fungujú v praxi — pre malé a stredné podniky aj pre väčšie organizácie. Pozornosť bude venovaná interným procesom, ktoré organizáciám pomáhajú udržať kontrolu nad AI systémami v čase, bez zbytočnej administratívnej záťaže.