Inteligencia artificial para mejorar los materiales de captura de carbono
- 30 de septiembre de 2023
- Publicado por: Juan Manuel
- Categoría: novedades
Xinterra, con sede en Singapur, ha estado utilizando el poder de la inteligencia artificial (IA) para acelerar radicalmente la creación de nuevos materiales para la sostenibilidad a través de su propia plataforma de IA, que también aprovecha la experimentación de alto rendimiento. En tan solo cuatro meses, frente a un proceso que suele durar varios años, Xinterra ha creado 120 nuevos materiales -la mayoría inéditos- capaces de capturar el dióxido de carbono del aire.
De los 120 materiales, Xinterra identificó el potencial de algunos de ellos para su aplicación en la industria textil. Jatin Kumar, cofundador y responsable técnico de Xinterra, afirma: “Nuestra visión es capacitar a todos los seres humanos que caminan por la superficie de nuestro planeta para que se conviertan en agentes de captura de CO2.
“Para unir nuestros materiales de captura de carbono a los tejidos, hemos adaptado un proceso de acabado habitual en la industria textil a nuestros materiales de captura de carbono de forma que sean resistentes al lavado. Actualmente, nuestra formulación está optimizada para el algodón, pero tenemos algunos desarrollos recientes que demuestran que también funciona en lana, poliéster y poliamida.”
Una vez que un tejido ha absorbido dióxido de carbono durante un tiempo de uso típico de unas pocas horas, puede lavarse en un ciclo normal de lavado con detergente, mediante el cual el detergente neutraliza el CO2 convirtiéndolo en un mineral inofensivo que se lava, recargando así el tejido para un nuevo ciclo de captura de CO2. Ya se ha solicitado la patente de esta novedosa tecnología, y ahora estamos trabajando activamente para llevarla a las fábricas.
Mientras tanto, Xinterra ha lanzado su marca de materiales eliminadores de CO2, para aplicar a textiles, llamada COzTERRA. Su modelo de negocio consiste en vender el producto de eliminación de CO2 para fábricas textiles. El auxiliar de eliminación de CO2 se diseñó para aplicarse en la fase de acabado/acolchado de la fabricación textil.
Kim Tham, que actualmente dirige la rama de desarrollo empresarial de Xinterra, trabaja para sacar el producto al mercado. Tiene una amplia experiencia en diseño de moda, tanto en la docencia como en la dirección de una startup, así como una dilatada experiencia trabajando como incubadora para una empresa de capital riesgo centrada en el clima, que es donde oyó hablar por primera vez de Xinterra.
Kumar es un químico de polímeros con unos 10 años de formación en su historial. Tras doctorarse, trabajó en un laboratorio nacional de Singapur como científico de plantilla desarrollando materiales poliméricos para diversas aplicaciones, como el cuidado personal y las baterías de nanomedicina. El trabajo que realizaba siempre tenía un componente de sostenibilidad, y fue allí donde Kumar empezó a interesarse por los materiales sostenibles. Lo que hago en la empresa es liderar la dirección técnica y servir de interfaz técnica con nuestros clientes. Esto ayuda a nuestro unido equipo a trabajar con cohesión y eficacia en un proyecto orientado al cliente. Trabajo en estrecha colaboración con todos los equipos, aportando las ideas y necesidades de los clientes a la dirección técnica accional con los equipos de I+D, actuando así como puente para trabajar hacia un producto”.
La empresa es una spin-off de SMART, o Alianza Singapur-MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) para la Investigación y la Tecnología, así como de la Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación (A*STAR).
En el equipo fundador de Xinterra hay profesores del MIT, la mayor universidad tecnológica de Singapur, la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU) y la Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación (A*STAR) de Singapur, así como miembros doctorados. Para completar el equipo fundador, Patrick Teyssonneyre, CEO de Xinterra, es un veterano de la industria de materiales, y fue director mundial de tecnología (CTO) de una multinacional química.
explica Kumar: “La IA está en el centro de lo que hacemos. Somos una empresa de materiales que utiliza la IA como herramienta para diseñar materiales de forma acelerada. Pero esta herramienta requiere datos de alta calidad. Para obtener estos datos de alta calidad de forma rápida y barata, aprovechamos un concepto llamado experimentación de alto rendimiento, que se basa en cosas como la paralelización, la miniaturización y la automatización.”
Según Kumar, la empresa aborda los problemas de forma fundamental y científica: “Utilizamos la base que tenemos, y entre el equipo fundador sumamos alrededor de un siglo de experiencia en ciencias de los materiales”.
Materiales de captura de Co2
El proceso CoZTERRA
Esta IA y la experimentación de alto rendimiento, combinadas con su experiencia en ciencia de materiales, conforman la plataforma que la empresa denomina XDF, su Xinterra Design Factory™. Kumar señala que el mayor reto al que nos enfrentamos como planeta y como sociedad es el cambio climático. Uno de los principales responsables es el dióxido de carbono, una cuestión que requerirá múltiples soluciones. A partir de esta idea, Kumar y su equipo decidieron aprovechar la plataforma Xinterra para innovar en nuevos materiales para la captura de dióxido de carbono, ya que el material perfecto no existe. Dice: “Todo lo que existe que funcione realmente bien es un estudio académico que no se traduce necesariamente en algo que se pueda comercializar e industrializar, decidimos abordar ese problema”.
Esto planteó muchas preguntas al equipo de Xinterra: ¿Cómo va a innovar la empresa en nuevos materiales? ¿Cómo va a obtener rápidamente muchos datos de alta calidad? ¿Cómo va a conseguirlo con un gasto de capital y unos gastos de explotación muy reducidos?
Para afrontar el reto específico de innovar en materiales de captura de dióxido de carbono, necesitaban poder medir, en primer lugar, cuánto dióxido de carbono podía capturar un material y, en segundo lugar, con qué rapidez podía hacerlo en función del entorno en el que se encontrara, teniendo en cuenta las variaciones de humedad, flujo de aire y otros factores que no pueden controlarse. Para ello, Xinterra construyó un sistema de experimentación de alto rendimiento que incluía toda la electrónica, la mecánica, el software y el hardware en tres meses, una fracción del tiempo y el coste que supondría comprarlo en el mercado.
Una vez construida la herramienta, el equipo se puso manos a la obra para entender cómo se comporta el material de captura de carbono disponible en el mercado. Kumar comenta: “Con esos conocimientos y datos, aprovechamos nuestra IA para formular e innovar nuevos materiales. En el plazo de unos cuatro meses, pasamos de no tener datos a disponer de 120 materiales que capturan CO2, de los cuales al menos dos tercios eran únicos, nunca antes vistos”.
“Esto nos llevó a un equipo secuencial listo para construir. De los 120 materiales, seleccionamos un par y ahora debemos apuntar a una vertical. Gracias a una conversación con Tham nos inspiramos en los textiles con la idea de que, mientras caminas, estás capturando dióxido de carbono”.
A partir de la identificación de los 120 materiales, Xinterra inició la segunda fase de su investigación: la incorporación de esos materiales a los tejidos. Kumar dice que un doctorado normal suele durar entre cuatro y cinco años: Hemos sido capaces de reducir ese plazo a la asombrosa cifra de 11 meses, desde la ausencia de herramientas o datos hasta la presentación de una patente y, en breve, de un producto comercial”. Como sabemos, lo ideal sería que la acción climática se hubiera hecho ayer. Tenemos una plataforma que puede resolver estos problemas”.
Mover la aguja
Tham explica que, en términos de sostenibilidad y calentamiento global, hay mucho en juego en la innovación de nuevos materiales: “Esperemos que con esta rápida aceleración podamos mover la aguja en la industria de la moda y la sostenibilidad”. El consumidor típico que quiere apoyar el movimiento por la sostenibilidad compra marcas que se comprometen a ser más sostenibles reduciendo la huella de carbono o con procesos de fabricación más ecológicos.
“Donde Xinterra y nuestro producto complementan esa narrativa es que permitimos que consumidores como usted y yo también podamos participar activamente en el proceso. La diferencia no sólo se marca en el punto de compra, sino que interactúa constantemente, eliminando dióxido de carbono de la atmósfera”.
Escalabilidad
En la actualidad, Xinterra y COzTERRA se encuentran en proceso de desarrollar su tecnología a escala industrial. Kumar confirmó que la empresa está en conversaciones con varias empresas para iniciar ensayos de forma inminente: “Gracias a la inteligencia artificial y a la ciencia de los materiales, estamos dando el siguiente paso para pasar de los equipos piloto a escala de laboratorio que preparan pequeñas muestras a equipos a escala real en fábricas para preparar grandes rollos de tejido”. Xinterra también se está centrando en sus verticales con la visión última de permitir que las superficies inactivas capturen activamente el dióxido de carbono, como las pinturas y los revestimientos.
En Xinterra creemos firmemente que todos tenemos un papel que desempeñar en la lucha contra el cambio climático, por pequeño e intrascendente que sea. Kumar afirma: “Se elude mucho la responsabilidad y se da por sentado que las grandes empresas lo solucionarán, o que el gobierno lo solucionará, o que alguien más en general lo solucionará. Este no es el enfoque correcto. Todo el mundo debe intervenir en esto, incluidos todos nosotros como consumidores e individuos”.
La empresa está en conversaciones con marcas, almazaras, proveedores de productos químicos y otras partes de la cadena de valor para garantizar la participación del mayor número posible de personas, y espera validar a escala comercial sus primeros acuerdos comerciales a finales de año. Kumar concluye: “A través de la ampliación de nuestra tecnología, nuestro objetivo es ofrecer en última instancia una solución que realmente tenga un impacto”.