MAMABIO
Description
Méthodologie d’apprentissage machine pour la simulation accélérée et prédictive à l’échelle atomique de la transformation de molécules biosourcées.
Les réactions de transformation de molécules biosourcées jouent un rôle essentiel dans la transition énergétique actuelle, de même que les outils numériques requis pour le développement de l’Industrie 4.0. Le projet MAMABIO est au carrefour de ces deux enjeux, dans la mesure où il vise à proposer des méthodologies numériques accélérées, afin de construire des modèles cinétiques à haut potentiel prédictif, dans l’objectif final de développer des procédés de transformation de la biomasse efficients.
Les verrous actuels à ces développements portent sur :
- La dynamique moléculaire ab initio (AIMD), requise dans de nombreux cas, représente :
- Un coût de calcul élevé avec un niveau de théorie (donc de précision) accessible restreint ;
- des difficultés méthodologiques, a fortiori pour des réactions mal décrites telles que la transformation de molécules biosourcées
- La nécessité de données expérimentales de référence pour valider les méthodes développées et apporter des données cinétiques complémentaires
Les objectifs du projet :
Méthodologies numériques accélérées
Développement d’outils de Machine Learning (ML) avancés pour accélérer le calcul de constantes de vitesse précises à partir de calculs ab initio.
Modèles cinétiques à haut potentiel prédictif,
Obtention de données cinétiques transitoires à partir de données spectroscopiques operando et de chimiométrie.
Procédés efficients de transformation de molécules biosourcées
Responsable scientifique : Céline Chizallet (IFPEN)
- . 2026. "Following the Committor Flow: A Data-Driven Discovery of Transition Pathways". Journal of Chemical Theory and Computation. DOI HAL .
- . 2026. "From Static Pathways to Dynamic Mechanisms: A Committor-Based Data-Driven Approach to Chemical Reactions". Journal of Chemical Information and Modeling. DOI HAL .
- . 2026. "Linear versus branched products: how dynamical effects influence the transformations of isobutanol catalyzed by acidic zeolites". Journal of Catalysis 453: 116501. DOI HAL .
- . 2026. "Multivariate analysis coupled to infrared spectroscopy unravels the diversity of adsorption sites and strengths of a zeolite surface". Catalysis Science & Technology. DOI HAL .
- . 2026. "Open data for publication: Multivariate analysis coupled to infrared spectroscopy unravels the diversity of adsorption sites and strengths of a zeolite surface.". Zenodo (CERN European Organization for Nuclear Research). DOI .
- . 2026. "Selective dehydration of isobutanol on H-FER: operando IR, multivariate analysis and kinetic modeling". HAL .
- . 2026. "Unbiased molecular dynamics for the direct determination of catalytic reaction times: Paving the way beyond transition state theory". Journal of Catalysis 457: 116826. DOI HAL .
- . 2025. "Calculating free-energy differences using an average force: A tutorial for adaptive biasing force simulations". Journal of Physical Chemistry B 129(39): 9913-9928. DOI HAL .
- . 2025. "Multivariate analysis of IR spectroscopic isotherms: a new method for the characterization of adsorption at the molecular scale". HAL .
- . 2024. "Importance of Dynamic Effects in Isobutanol to Linear Butenes Conversion Catalyzed by Acid Zeolites Assessed by AIMD". ACS Catalysis 14(10): 7478-7491. DOI HAL .
- . 2024. "Machine learning thermodynamic perturbation theory offers accurate activation free energies at the RPA level for alkene isomerization in zeolites". Catalysis Science & Technology 14(18): 5314-5323. DOI HAL .
- . 2024. "Reference-Quality Free Energy Barriers in Catalysis from Machine Learning Thermodynamic Perturbation Theory". Angewandte Chemie - International Edition 63(6): e202312392. DOI HAL .



