طور باحثون سويسريون نظام ذكاء اصطناعي ثوري من شأنه إحداث تحول جذري في صناعة الأسمنت عبر تقليل بصمتها الكربونية بشكل كبير دون التأثير على القوة أو المتانة.
تُعد صناعة الأسمنت من أكبر المصادر الصناعية لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون على مستوى العالم، إذ تتحمل مسؤولية نحو 8% من الانبعاثات العالمية للغازات الدفيئة. تتطلب عملية التصنيع تسخين الحجر الجيري ومواد أخرى إلى درجات حرارة عالية جداً — حوالي 1400 درجة مئوية — ما يستهلك كميات هائلة من الطاقة ويطلق ثاني أكسيد الكربون من احتراق الوقود والتفاعلات الكيميائية.
يواجه نظام الذكاء الاصطناعي السويسري هذا التحدي من خلال تحليل آلاف التركيبات المحتملة للمكونات لتحديد الصيغ المثلى التي تحافظ على خصائص الربط الأساسية للأسمنت مع خفض الانبعاثات بشكل ملحوظ. وبالاستفادة من خوارزميات التعلم الآلي، يقيم النظام كيف يمكن استبدال نسب مختلفة من مكونات الأسمنت التقليدية ببدائل منخفضة الكربون مثل الرماد المتطاير، الخبث، والطين المكلسن.
أظهرت الاختبارات الأولية نتائج واعدة، حيث تمكنت بعض التركيبات المحسنة بالذكاء الاصطناعي من تقليل انبعاثات الكربون بنسبة تصل إلى 40-75% مقارنة بالأسمنت التقليدي. وتتيح قدرة النظام على المحاكاة والتنبؤ بخصائص الأداء تقليل الكثير من عمليات التجربة والخطأ المكلفة عادة عند تطوير وصفات أسمنت جديدة.
يعتمد هذا الابتكار على إنجازات سابقة لمؤسسات بحثية سويسرية، من بينها مشروع الخرسانة فائقة الصداقة للبيئة في معهد ETH زيورخ، الذي أثبت إمكانية تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من 300 إلى حوالي 80-100 كيلوجرام لكل متر مكعب دون التأثير على أداء المادة.
ومع تزايد الضغوط على قطاع البناء لتقليل الانبعاثات الكربونية، يوفر هذا الاختراق في الذكاء الاصطناعي مساراً عملياً نحو ممارسات بناء أكثر استدامة. ومع استمرار الطلب العالمي على الأسمنت في الارتفاع — خاصة لمراكز البيانات ومشاريع البنية التحتية — قد يكون توقيت هذا الابتكار حاسماً لتحقيق أهداف المناخ ودعم التنمية الاقتصادية المستدامة.