Kestävässä rakentamisessa on otettu merkittävä edistysaskel, kun sveitsiläisen Paul Scherrer -instituutin (PSI) tutkijat ovat kehittäneet tekoälyjärjestelmän, joka pystyy nopeasti suunnittelemaan ilmastoystävällisiä sementtireseptejä. Tämä voi mullistaa yhden maailman hiili-intensiivisimmistä teollisuudenaloista.
Sementtiteollisuus aiheuttaa tällä hetkellä noin 8 % maailman hiilidioksidipäästöistä – enemmän kuin koko maailman lentoliikenne yhteensä. PSI:n kehittämä tekoälymalli nopeuttaa uusien sementtisekoitusten löytämistä, jotka säilyttävät rakenteellisen lujuuden mutta pienentävät ympäristövaikutuksia merkittävästi.
"Tämän ansiosta voimme simuloida ja optimoida sementtisekoituksia niin, että ne päästävät huomattavasti vähemmän CO2:ta, mutta säilyttävät saman korkean mekaanisen suorituskyvyn", kertoo matemaatikko Romana Boiger, tutkimuksen pääkirjoittaja. "Sen sijaan, että testaisimme tuhansia variaatioita laboratoriossa, voimme käyttää malliamme ja saada käytännöllisiä reseptiehdotuksia sekunneissa – se on kuin digitaalinen keittokirja ilmastoystävälliselle sementille."
Tekoälyjärjestelmä toimii korvaamalla osan sementin hiili-intensiivisestä klinkkeristä vaihtoehtoisilla sideaineilla. Sen sijaan, että tutkijat luottaisivat pelkästään aikaa vieviin laboratoriokokeisiin, he kehittivät koneoppimismenetelmän, joka pystyy arvioimaan tuhansia ainesosayhdistelmiä lähes välittömästi.
Läpimurto tulee samaan aikaan, kun tutkijat ympäri maailmaa kilpailevat rakenteellisten materiaalien päästöjen vähentämiseksi. MIT:ssä Soroush Mahjoubin johtama tutkimusryhmä on tunnistanut 19 mahdollista sementin vaihtoehtoa, mukaan lukien kierrätetyt keramiikkamateriaalit, kuten vanhat laatat ja tiilet. Molemmat tutkimusryhmät korostavat, että arkipäiväiset jätteet voivat saada uuden elämän tulevaisuuden rakennuksissa.
Rakennusalan paine ympäristövaikutusten pienentämiseksi kasvaa, ja tekoälypohjaiset innovaatiot tarjoavat lupaavan suunnan. Hyödyntämällä tekoälyä yhden ihmiskunnan vanhimmista ja laajimmin käytetyistä rakennusmateriaaleista uudistamiseen tutkijat luovat perustaa kestävämmälle infrastruktuurille hiilidioksidipäästöjen rajoittamassa maailmassa.