Selectie van duurzame solventen met artificiële intelligentie

De nood aan een systematische aanpak

Solventen zijn veelgebruikte verdunners in chemische productieprocessen en producten als verf, schoonmaakmiddelen, lijm en inkt. Klassieke solventen zijn meestal niet hernieuwbaar, niet bio-afbreekbaar, brandbaar of toxisch. Er zijn duurzame alternatieven voorhanden, maar de zoektocht naar het ideale duurzame solvent is tijds- en arbeidsintensief. Bovendien baseert een chemicus de initiële lijst aan potentiële kandidaten al te vaak op de beperkte eigen kennis ( “Wat heb ik in het verleden gebruikt?”) en vanuit een pragmatische ingesteldheid  (“Wat staat er in het magazijn?”), en wordt uit die lijst vervolgens een keuze gemaakt via (onsystematische) trial and error. 

Met het oog op een meer efficiënte, objectieve en gerichte selectie van solventen ontwikkelden het expertisecentrum Duurzame Chemie en de onderzoeksgroep Toegepaste Informatica van de Karel de Grote Hogeschool een gebruiksvriendelijke software tool gebaseerd op AI-algoritmes, namelijk ‘Sustainable Solvents Selection and Substitution Software’ (of kortweg SUSSOL).  

De eerste resultaten

Na drie jaar van intensieve ontwikkeling, testen en statistische validatie is de software gebruiksklaar en zien de eerste resultaten er alvast veelbelovend uit. Met behulp van SUSSOL werden al geschikte alternatieve solventen gevonden voor een verf op basis van white spirit, vloeistof/vloeistof extracties en een chromatografische toepassing. Momenteel wordt de software tool ingezet bij de bedrijven Soudal, Eco-Point, Janssen Pharmaceutica en MCU Coatings. Afhankelijk van de vraag wordt er gezocht naar duurzame substituten voor solventen (al dan niet in een mengsel) in een bestaande toepassing of geschikte duurzame solventen voor een nieuwe toepassing. Op basis van de gewenste eigenschappen levert de software een shortlist op, waaruit de gebruikers in overleg met onze onderzoekers de meest interessante solventen selecteren voor labotests.

Wat kunnen we uw organisatie bieden?

In de eerste plaats kunnen we bedrijven helpen om snel en efficiënt het meest performante duurzame solvent(mengsel) te bepalen. De tool groepeert solventen in clusters op basis van fysische eigenschappen (zoals dampdruk, kookpunt, smeltpunt,…) via een neuraal netwerk (een AI-algoritme). Dit algoritme gebruikt geen andere informatie en heeft dus geen enkele vorm van (chemische) vooringenomenheid. De output van het algoritme is een shortlist van solventen die gerangschikt kunnen worden volgens duurzaamheid op basis van milieu-, gezondheids- en veiligheidscriteria.

Bovendien kunnen we deze solventen beschikbaar stellen of voor u samenstellen zodat de doorlooptijd van de testfase gevoelig ingekort kan worden. Tot slot kunnen we ook onze knowhow en analytische uitrusting ter beschikking stellen als uw organisatie niet beschikt over de middelen om deze solventen te testen.

Meer weten?

Contacteer hannes.sels@kdg.be