Zwitserse onderzoekers hebben een kunstmatig intelligentiesysteem ontwikkeld dat een van de meest CO₂-intensieve industrieën ter wereld kan revolutioneren door binnen enkele seconden klimaatvriendelijke cementrecepten te creëren.
De cementindustrie is momenteel verantwoordelijk voor circa 8% van de wereldwijde CO₂-uitstoot—meer dan drie keer de ecologische voetafdruk van de volledige luchtvaartsector. Het AI-systeem, ontwikkeld door onderzoekers van het Paul Scherrer Instituut (PSI) in Zwitserland, vermindert de CO₂-voetafdruk van cement drastisch door het recept te herontwerpen en duizenden ingrediëntencombinaties te simuleren. Zo worden formuleringen gevonden die de sterkte behouden, maar veel minder CO₂ uitstoten.
“Een veelbelovende strategie om de uitstoot te verminderen is het cementrecept zelf aan te passen—door een deel van de klinker te vervangen door alternatieve cementachtige materialen,” legt wiskundige Romana Boiger uit, eerste auteur van de studie. “In plaats van duizenden variaties in het laboratorium te testen, kunnen we met ons model binnen enkele seconden praktische receptsuggesties genereren—het is alsof je een digitaal kookboek voor klimaatvriendelijk cement hebt.”
Het AI-model berekent de totale CO₂-uitstoot voor verschillende cementrecepten in milliseconden—ongeveer duizend keer sneller dan traditionele modellen. “Je zou kunnen zeggen dat we geologie in sneltreinvaart doen,” zegt John Provis, hoofd van de Cement Systems Research Group bij PSI en mede-auteur van de studie.
De potentiële impact is aanzienlijk. “Om het simpel te zeggen: de mensheid verbruikt tegenwoordig meer cement dan voedsel—ongeveer anderhalve kilo per persoon per dag,” merkt Provis op. “Als we het emissieprofiel met slechts een paar procent kunnen verbeteren, komt dat overeen met een CO₂-reductie vergelijkbaar met die van duizenden of zelfs tienduizenden auto’s.”
Het interdisciplinaire project bracht cementchemici, thermodynamica-experts en AI-specialisten samen binnen het Swiss Centre of Excellence on Net Zero Emissions (SCENE), een onderzoeksprogramma gericht op het ontwikkelen van wetenschappelijk onderbouwde oplossingen om de uitstoot van broeikasgassen in industrie en energievoorziening drastisch te verminderen.
Hoewel de studie momenteel een proof-of-concept is, hopen de onderzoekers dat hun werk het pad naar netto-nuluitstoot in de cementproductie zal versnellen. Laboratoriumtesten blijven essentieel, maar AI biedt een ongekende versneller voor het ontwikkelen van duurzaam, hoogwaardig cement dat deze cruciale maar CO₂-intensieve sector kan transformeren.