Home Chemie Digitalisering als motor voor innovatie

Digitalisering als motor voor innovatie

Meer en meer chemiebedrijven ontdekken de voordelen van artificiële intelligentie, Internet of Things en cloud technology. Het effect daarvan is tot in de laboratoria voelbaar. Verwacht wordt dat onderzoekers in de toekomst sneller tot een doorbraak zullen komen. 

Geen enkele sector in ons land die meer geld voor onderzoek en ontwikkeling uittrekt dan de chemie en de life sciences. Volgens berekeningen van koepelorganisatie essenscia liep het budget in 2017 op tot 4,4 miljard euro. Een verdubbeling tegenover 2007 en ruim de helft van alle industriële R&D-uitgaven in België. Die vele investeringen werpen hun vruchten af: van de 1.215 patenten die het Europees Octrooibureau in 2017 aan ons land uitreikte, ging een derde naar de chemie. Elke dag is er dus wel ergens een chemielabo dat een nieuwe uitvinding doet.

Steeds meer uitvindingen

Het goede nieuws is dat het aantal uitvindingen komende jaren wellicht nog verder zal stijgen. Automatisering, digitalisering en robotisering maken immers de weg vrij voor efficiënter onderzoek. Dat ervaart Jeroen Geuens, hoofd van het expertisecentrum Duurzame Chemie aan de Karel de Grote Hogeschool Antwerpen: “Dankzij artificiële intelligentie (AI) kunnen onderzoekers betere simulatiemodellen maken, waardoor ze sneller vooruitgaan. In veel gevallen leidt AI ook tot een besparing. Zodra een algoritme op punt staat, zijn er immers geen − of in elk geval minder − experimenten in het labo nodig.”

Computers hebben één groot voordeel: ze vertrekken altijd van een leeg blad, zonder veronderstellingen. Jeroen Geuens

Machine learning

Om dat te illustreren, haalt Geuens er de solvent substitution tool bij, die hij samen met zijn collega’s van de opleiding Toegepaste Informatica heeft ontwikkeld. “Veel fabrikanten van verf, inkt en lijm zijn op zoek naar duurzame alternatieven voor de solventen die ze in hun producten gebruiken”, vertelt Geuens. “Die zijn er, maar het vraagt aardig wat werk om ze op het spoor te komen. Of toch voor wie de klassieke methodes gebruikt. Dankzij machine learning hebben wij een tool kunnen bouwen waarmee je de milieuvriendelijke alternatieven snel kunt vinden.” Door middel van algoritmes brengt de software clusters van soortgelijke solventen in kaart. In die clusters kunnen de onderzoekers er vervolgens de duurzame varianten uitpikken. In nauwelijks enkele muisklikken is de klus geklaard. Verschillende ondernemingen in ons land maken al gebruik van de tool.  

In stroomversnelling

Dat de komst van al die digitale technologieën het wetenschappelijk onderzoek in een stroomversnelling brengt, merken ze eveneens op de R&D-afdeling van chemiebedrijf BASF. Computersimulaties en andere virtuele modellen zijn er op korte tijd deel gaan uitmaken van het standaardinstrumentarium van de onderzoekers. “Die technieken zijn de ideale aanvulling op de experimenten die we in het labo uitvoeren”, reageert dr. Martin Strohrmann, senior vice president Digitalization in R&D. “Dankzij simulatie en statistieken is het relatief eenvoudig geworden om uit meer dan 10 miljoen mogelijkheden de veelbelovende chemische structuren te selecteren. We kunnen nu op korte tijd gigantisch grote hoeveelheden data analyseren en op basis daarvan statistische modellen ontwikkelen.” 

Leeg blad

In sommige gevallen brengen die analyses ook verrassende inzichten met zich mee. Het gaat dan bijvoorbeeld over verbanden die de onderzoekers niet eerder gezien hadden. Voor beide experts klinkt dat bekend in de oren. “Computers hebben één groot voordeel,” vertelt Geuens, “ze vertrekken altijd van een leeg blad, zonder veronderstellingen. Dat is heel anders dan de mens. Reken maar dat dat tot nieuwe innovaties zal leiden.”

MEER

Indommelen doe je zo

slaap Één of twee nachten wat minder slaap kan best, maar wat als je dagelijks de uren van de nacht telt? Naast schapen tellen, hier nog tips die kunnen helpen.

Intelligent recycleren wordt de toekomst

Alles wordt verpakt, maar de wereld moet properder. Veel properder. Maar de hamvraag blijft: hoe verbinden we die twee items met elkaar zodat zowel de industrie, de consument en moeder aarde tevreden zijn? Niet makkelijk, maar met moderne techniek en een gerichte aanpak moeten we op termijn perfecte alternatieven kunnen vinden.

Olivier Marquet: ‘Een nalatenschap dat voortleeft’

Goede doelenOver de laatste jaren ontving UNICEF België meerdere schenkingen en vooral legaten gaande van enkele duizenden euro’s tot een huis in Spanje en een kasteel in België. De trend is stijgend en het concept raakt steeds meer ingeburgerd.

Viraal entertainment

Cultuur Over heel de wereld sluiten entertainmentmogelijkheden zoals bioscopen, restaurants en bars hun deuren in een poging om de verspreiding van het coronavirus te beperken. Aangezien dat cultureel isolement nog wel enige tijd zal duren, zijn veel mensen geneigd om virusgerelateerd entertainment te consumeren

Zet de consument centraal

Test AankoopOp zaterdag eten inslaan voor de lange werkweek die volgt, dan naar een kledingzaak hossen voor een nieuwe broek voor zoonlief en nog snel dat cadeautje voor het verjaardagsfeestje van huppeldepup waar dochterlief om 14u moet geraken: het klinkt wat hectisch allemaal? Ja, dat is het ook.

Zalig creatief kerstfeest

Jolanda Wetzelaer De feestdagen vieren we meer en meer liever thuis. De meerderheid van de mensen viert kerstavond en kerstdag thuis of bij familie. In welke stijl vieren we het dan? Op de klassieke manier of volgen we een alternatieve trend?