Un système d’intelligence artificielle révolutionnaire, développé par des chercheurs en Suisse, s’apprête à bouleverser l’une des industries les plus émettrices de carbone 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 fonctionne comme un « livre de recettes numérique » pour un ciment respectueux du climat, générant en quelques secondes des formulations optimisées, là où les méthodes traditionnelles nécessiteraient des mois, voire des années de tests.
« Au lieu de tester des milliers de variantes en laboratoire, nous pouvons utiliser notre modèle pour générer des suggestions de 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 classiques.
L’importance de cette innovation est considérable. La production de ciment représente environ 8 % des émissions mondiales de carbone – soit plus de trois fois la contribution de l’ensemble de l’industrie aérienne. Ces émissions proviennent de deux sources principales : le chauffage énergivore des fours rotatifs à 1 400 °C et, de façon encore plus marquée, le dégagement chimique de CO2 lors de la transformation du calcaire en clinker.
Le système d’IA cible spécifiquement ces émissions en identifiant des matériaux cimentaires alternatifs pouvant partiellement remplacer le clinker tout en conservant les propriétés liantes essentielles du ciment. « Si nous pouvions améliorer le profil d’émissions ne serait-ce que de quelques pourcents, 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.
Cette recherche, menée dans le cadre du projet Swiss Centre of Excellence on Net Zero Emissions (SCENE), a nécessité une approche interdisciplinaire combinant chimie du ciment, thermodynamique et expertise en intelligence artificielle. Si l’équipe a déjà identifié de nombreuses formulations prometteuses, ces candidates doivent désormais être testées en laboratoire avant une éventuelle application dans le secteur du bâtiment.
Alors que la demande mondiale pour un ciment plus vert ne cesse de croître – le marché devrait atteindre 52,15 milliards de dollars d’ici 2029 –, cette innovation basée sur l’IA représente une étape cruciale vers la décarbonation d’un matériau de construction fondamental. Cette technologie illustre comment l’intelligence artificielle peut accélérer la mise au point de solutions face à certains de nos défis environnementaux les plus urgents.