Българи работят по ново поколение чисти двигатели

Националният център за суперкомпютърни изчисления в България участва в европроект за разработване на нов вид, щадящи природата двигатели за автомобили и самолети. Той се нарича Center of Excellence in Combustion (CoEC), стойността му е 5.6 млн. евро и идва в отговор на амбициите на Европа да постигне въглеродна неутралност до 2050 г.

Изчисленията и изводите от проекта ще подпомогнат създаването на нов тип двигатели със съвсем различен дизайн, ще се разработят нови инструменти и пречистващи технологии в сегашните двигатели, във въглищните централи, а също и във всички сфери, в които има изгаряне на въглища и биомаса. Нещо повече, предвижда се в рамките на проекта да се тестват нови чисти горива, ще се търсят начини как да се използват по-ефективно и по безопасен за околната среда и човека начин.

Решенията, които ще предложи CoEC, ще засегнат всички типове двигатели – от тези в авиацията и селското стопанство, до тези в автомобилите, автобусите и т.н. Неслучайно един от партньорите в проекта е британският концерн „Ролс Ройс“.

В инициативата CoEC участват 11 научни центъра, а координатор на проекта на Центърът за суперкомпютри в Барселона. Целта им е до септември 2023 г. да проучат процеса на изгаряне на горива, какви са възможностите за нови горивни технологии, както и да разработят варианти за трансформиране на европейския енергиен и транспортен сектор.

Това ще се случи с помощта на модерни технологии, като суперкомпютърни изчисления, изкуствен интелект и машинно бучение. За целта учените ще се фокусират върху фундаменталните и технологичните проблеми с помощта на директни цифрови симулации (DNS) и симулации на големи вихри (LES).

Всичко това изисква сложни алгоритмични изчисления, както и Exascale изчисления на суперкомпютри, достигащи скорости в диапазона Exaflop/s (10 на 18-а степен). Подобни скорости биха позволили на CoEC да достигнат до важни научни постижения.

„Нашите изследвания ще окажат влияние върху декарбонизацията на енергийния и транспортния сектор чрез генериране на усъвършенстван софтуер за моделиране и симулация, който може да бъде интегриран в индустриалните работни потоци“, коментира Даниел Мира, координатор на CoEC и старши изследовател в Суперкомпютърния център в Барселона.

„Този проект не само ще допринесе за разработването на изчислителни модели за подобряване на дизайна и работата на двигателите, но също така ще съдейства за цифровизацията на енергийния и транспортния сектор.“

В този проект България е ръководител в областта на Exascale изчисленията, на симулациите, свързани с изкуствения интелект, невронните мрежи и машинното обучение.

„DNS физико-химичните изчисления са с толкова много уравнения, че ако само едно от тях се качи на обикновен компютър, той определено ще се затрудни. Би могъл да се справи, но само ако ни интересува някаква много малка част от горивния процес, а ние искаме да симулираме все по-големи и по-големи пространства и това без суперкомпютри е невъзможно. Точни изчисления и сигурност в резултата можем да имаме само с тях. В проекта ще използваме и различни видове изкуствен интелект, невронни мрежи и машинно обучение, за да ускорим процеса на работа“, обяснява изпълнителният директор на Националния център за суперкомпютърни приложения Кристина Капанова.