Intelligence artificielle et chimie numérique : pour régler son cas à la lignine

Abstract

La lignine, un coproduit de l’industrie papetière, est le deuxième biopolymère le plus abondant sur Terre après la cellulose. Actuellement, cette lignine résiduelle est majoritairement brûlée pour produire de la chaleur. On peut donc espérer une meilleure valorisation de la lignine, mais cette amélioration passe par la connaissance de sa structure moléculaire. Comme il s’agit d’un polymère désordonné, formé d’un grand nombre d’unités fondamentales assemblées de façon combinatoire, l’intelligence artificielle (IA) aiderait à élucider le problème, et ce, à l’image de l’industrie pharmaceutique, qui a déjà recours à ces techniques pour la recherche sur de nouveaux médicaments. Pour déterminer la structure moléculaire d’une lignine à partir d’un ou de plusieurs résultats expérimentaux, il est proposé de créer numériquement une multitude de lignines potentielles et de calculer théoriquement les propriétés physiques de chacune. Cette banque de lignines alimentera ensuite un procédé d’IA qui pourra, par interpolation, produire une structure moléculaire émulant des résultats expérimentaux qu'on lui aura fournis. Déjà, de nouveaux outils ont été créés pour fabriquer des lignines numériques semblables aux lignines naturelles. L’implantation d’outils de calculs de propriétés moléculaires est en cours et le matériel permettant les calculs d’intelligence artificielle est en place. Ici comme dans bien des domaines, l'IA semble être un outil prometteur pour l’avancement des connaissances.