Σε μια σημαντική πρόοδο για τη βιώσιμη δόμηση, επιστήμονες του Ινστιτούτου Paul Scherrer (PSI) στην Ελβετία δημιούργησαν ένα σύστημα τεχνητής νοημοσύνης που μπορεί να σχεδιάζει ταχύτατα φιλικές προς το κλίμα συνταγές τσιμέντου, με τη δυνατότητα να μεταμορφώσει μία από τις πιο ρυπογόνες βιομηχανίες παγκοσμίως.
Η βιομηχανία τσιμέντου παράγει σήμερα περίπου το 8% των παγκόσμιων εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα—περισσότερο από ολόκληρο τον παγκόσμιο αεροπορικό τομέα. Το μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης της ομάδας του PSI επιταχύνει την ανακάλυψη νέων συνθέσεων τσιμέντου που διατηρούν τη δομική ακεραιότητα, μειώνοντας δραστικά το περιβαλλοντικό αποτύπωμα.
«Αυτό μας επιτρέπει να προσομοιώνουμε και να βελτιστοποιούμε συνταγές τσιμέντου ώστε να εκπέμπουν σημαντικά λιγότερο CO2, διατηρώντας παράλληλα το ίδιο υψηλό επίπεδο μηχανικής απόδοσης», εξηγεί η μαθηματικός Romana Boiger, κύρια συγγραφέας της μελέτης. «Αντί να δοκιμάζουμε χιλιάδες παραλλαγές στο εργαστήριο, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το μοντέλο μας για να παράγουμε πρακτικές προτάσεις συνταγών μέσα σε δευτερόλεπτα—είναι σαν να έχουμε ένα ψηφιακό βιβλίο μαγειρικής για φιλικό προς το κλίμα τσιμέντο.»
Το σύστημα τεχνητής νοημοσύνης λειτουργεί αντικαθιστώντας τμήματα του κλίνκερ—του πιο ρυπογόνου συστατικού του τσιμέντου—με εναλλακτικά συγκολλητικά υλικά. Αντί να βασίζονται αποκλειστικά σε χρονοβόρα εργαστηριακά πειράματα, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια προσέγγιση μηχανικής μάθησης που μπορεί να αξιολογεί χιλιάδες συνδυασμούς συστατικών σχεδόν ακαριαία.
Η ανακάλυψη αυτή έρχεται καθώς ερευνητές παγκοσμίως επιταχύνουν τις προσπάθειες απανθρακοποίησης των δομικών υλικών. Στο MIT, μια παράλληλη έρευνα υπό τον Soroush Mahjoubi έχει εντοπίσει 19 πιθανά εναλλακτικά υλικά τσιμέντου, συμπεριλαμβανομένων ανακυκλωμένων κεραμικών όπως παλιά πλακάκια και τούβλα. Και οι δύο ερευνητικές ομάδες τονίζουν ότι καθημερινά απορρίμματα θα μπορούσαν να βρουν νέα χρήση στα κτίρια του μέλλοντος.
Καθώς η κατασκευαστική βιομηχανία αντιμετωπίζει ολοένα και μεγαλύτερη πίεση για μείωση του περιβαλλοντικού της αποτυπώματος, αυτές οι καινοτομίες με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης προσφέρουν μια ελπιδοφόρα διέξοδο. Αξιοποιώντας την τεχνητή νοημοσύνη για τον επανασχεδιασμό ενός από τα αρχαιότερα και πιο διαδεδομένα δομικά υλικά της ανθρωπότητας, οι ερευνητές θέτουν τα θεμέλια για πιο βιώσιμες υποδομές σε έναν κόσμο με περιορισμούς άνθρακα.