Un système d’intelligence artificielle révolutionnaire, développé par des chercheurs en Suisse, est sur le point de transformer l’une des industries les plus polluantes au monde : la production de ciment.
L’équipe interdisciplinaire du Centre d’ingénierie nucléaire et des sciences de l’Institut Paul Scherrer a créé un modèle d’IA qui agit comme un « livre de recettes numérique » pour un ciment respectueux du climat, générant des formulations optimisées en quelques secondes plutôt qu’en mois ou années, comme l’exigent les méthodes traditionnelles.
« Au lieu de tester des milliers de variantes en laboratoire, nous pouvons utiliser notre modèle pour suggérer des recettes pratiques en quelques secondes », explique la mathématicienne Romana Boiger, auteure principale de l’étude. L’IA calcule les émissions totales de CO2 pour différentes formulations de ciment environ 1 000 fois plus rapidement que les approches de modélisation conventionnelles.
L’importance de cette innovation ne saurait être surestimée. La production de ciment représente environ 8 % des émissions mondiales de carbone — soit plus de trois fois la contribution de l’ensemble du secteur aérien. Ces émissions proviennent de deux sources principales : le chauffage énergivore des fours rotatifs à 1 400 °C et, de façon encore plus marquée, la libération chimique de CO2 lors de la transformation du calcaire en clinker.
Le système d’IA cible précisément ces émissions en identifiant des matériaux cimentaires alternatifs pouvant partiellement remplacer le clinker, tout en maintenant les propriétés liantes essentielles du ciment. « Si nous pouvions améliorer le profil d’émissions de seulement quelques pour cent, cela correspondrait à une réduction de dioxyde de carbone équivalente à des milliers, voire des dizaines de milliers de voitures », souligne John Provis, responsable du groupe de recherche sur les systèmes cimentaires à l’IPS.
La recherche, menée dans le cadre du projet SCENE (Swiss Centre of Excellence on Net Zero Emissions), a nécessité une approche interdisciplinaire combinant la chimie du ciment, la thermodynamique et l’expertise en intelligence artificielle. Bien que l’équipe ait découvert de nombreuses formulations prometteuses, ces candidates devront maintenant être testées en laboratoire avant d’être adoptées dans l’industrie de la construction.
Alors que la demande mondiale pour un ciment écologique augmente — le marché devant atteindre 52,15 milliards $ d’ici 2029 — cette innovation en IA représente une étape cruciale vers la décarbonation d’un matériau de construction fondamental. La technologie démontre comment l’intelligence artificielle peut accélérer la mise au point de solutions à certains de nos défis environnementaux les plus pressants.