Et banebrydende kunstig intelligens-system udviklet af forskere i Schweiz står klar til at revolutionere en af verdens mest CO2-tunge industrier: cementproduktionen.
Det tværfaglige team ved Paul Scherrer Instituttets Center for Nuklearteknik og Videnskab har skabt en AI-model, der fungerer som en "digital kogebog" for klimavenlig cement og genererer optimerede opskrifter på få sekunder – i modsætning til de måneder eller år, som traditionelle testmetoder kræver.
"I stedet for at teste tusindvis af variationer i laboratoriet, kan vi bruge vores model til at generere praktiske opskriftsforslag på få sekunder," forklarer matematiker Romana Boiger, hovedforfatter på studiet. AI'en beregner den samlede CO2-udledning for forskellige cementformuleringer cirka 1.000 gange hurtigere end konventionelle modelleringsmetoder.
Betydningen af denne innovation kan næppe overvurderes. Cementproduktion står for omkring 8% af verdens samlede CO2-udledning – mere end tre gange så meget som hele luftfartsindustrien. Udledningen stammer primært fra to kilder: det energikrævende opvarmning af roterovne til 1.400°C og – endnu vigtigere – den kemiske frigivelse af CO2 fra kalksten under omdannelsen til klinker.
AI-systemet retter sig specifikt mod disse udledninger ved at identificere alternative cementbaserede materialer, der delvist kan erstatte klinker uden at gå på kompromis med cementens afgørende bindeevne. "Hvis vi blot kan forbedre udledningsprofilen med et par procent, svarer det til en CO2-reduktion på niveau med tusindvis eller endda titusindvis af biler," bemærker John Provis, leder af Cement Systems Research Group ved PSI.
Forskningen, der er udført som en del af Swiss Centre of Excellence on Net Zero Emissions (SCENE)-projektet, krævede en tværfaglig tilgang, hvor cementkemi, termodynamik og kunstig intelligens blev kombineret. Selvom teamet har fundet mange lovende cementformuleringer, skal disse kandidater nu testes i laboratoriet, før de kan implementeres i byggebranchen.
I takt med at den globale efterspørgsel på grøn cement vokser – og markedet forventes at nå 52,15 milliarder dollars i 2029 – repræsenterer denne AI-innovation et afgørende skridt mod afkarbonisering af et fundamentalt byggemateriale. Teknologien viser, hvordan kunstig intelligens kan accelerere løsninger på nogle af vores mest presserende miljøudfordringer.