Un innovador sistema de inteligencia artificial desarrollado por investigadores en Suiza está a punto de revolucionar una de las industrias más intensivas en carbono del mundo: la producción de cemento.
El equipo interdisciplinar del Centro de Ingeniería Nuclear y Ciencias del Instituto Paul Scherrer ha creado un modelo de IA que funciona como un "libro de recetas digital" para cementos ecológicos, generando fórmulas optimizadas en segundos, en lugar de los meses o años que requerirían los métodos tradicionales de prueba.
"En lugar de probar miles de variaciones en el laboratorio, podemos utilizar nuestro modelo para generar sugerencias de recetas prácticas en cuestión de segundos", explica la matemática Romana Boiger, autora principal del estudio. La IA calcula las emisiones totales de CO2 para diferentes formulaciones de cemento aproximadamente 1.000 veces más rápido que los enfoques convencionales de modelado.
La importancia de esta innovación no puede subestimarse. La producción de cemento representa aproximadamente el 8% de las emisiones globales de carbono, más de tres veces la contribución de toda la industria de la aviación. Las emisiones provienen de dos fuentes principales: el calentamiento intensivo de los hornos rotatorios a 1.400°C y, de forma aún más significativa, la liberación química de CO2 de la piedra caliza durante su transformación en clínker.
El sistema de IA aborda específicamente estas emisiones identificando materiales cementantes alternativos que pueden sustituir parcialmente al clínker, manteniendo al mismo tiempo las propiedades aglutinantes esenciales del cemento. "Si pudiéramos mejorar el perfil de emisiones solo en unos pocos puntos porcentuales, esto equivaldría a una reducción de dióxido de carbono similar a la de miles o incluso decenas de miles de coches", señala John Provis, responsable del Grupo de Investigación en Sistemas de Cemento del PSI.
La investigación, realizada en el marco del proyecto SCENE (Swiss Centre of Excellence on Net Zero Emissions), ha requerido un enfoque interdisciplinar que combina química del cemento, termodinámica y experiencia en inteligencia artificial. Aunque el equipo ha descubierto muchas formulaciones de cemento prometedoras, estos candidatos deben someterse ahora a pruebas de laboratorio antes de su implantación en la industria de la construcción.
A medida que crece la demanda mundial de cemento ecológico —con un mercado que se prevé alcance los 52.150 millones de dólares en 2029—, esta innovación basada en IA representa un paso crucial hacia la descarbonización de un material de construcción fundamental. La tecnología demuestra cómo la inteligencia artificial puede acelerar soluciones a algunos de los retos medioambientales más urgentes.