In een belangrijke stap richting duurzaam bouwen hebben wetenschappers van het Paul Scherrer Instituut (PSI) in Zwitserland een kunstmatig intelligentiesysteem ontwikkeld dat razendsnel klimaatvriendelijke cementrecepten kan ontwerpen. Dit kan mogelijk een revolutie betekenen voor een van de meest CO2-intensieve industrieën ter wereld.
De cementindustrie is momenteel verantwoordelijk voor ongeveer 8% van de wereldwijde uitstoot van koolstofdioxide—meer dan de gehele luchtvaartsector wereldwijd. Het AI-model van het PSI versnelt de ontdekking van nieuwe cementformules die hun structurele integriteit behouden, terwijl de milieu-impact drastisch wordt verminderd.
"Hiermee kunnen we cementformuleringen simuleren en optimaliseren, zodat ze aanzienlijk minder CO2 uitstoten en toch dezelfde hoge mechanische prestaties leveren," legt wiskundige Romana Boiger uit, hoofdonderzoeker 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 als een digitaal kookboek voor klimaatvriendelijk cement."
Het AI-systeem werkt door delen van klinker—het koolstofintensieve bestanddeel van cement—te vervangen door alternatieve cementachtige materialen. In plaats van uitsluitend te vertrouwen op tijdrovende laboratoriumexperimenten, ontwikkelden de onderzoekers een machine learning-aanpak die bijna onmiddellijk duizenden ingrediëntencombinaties kan evalueren.
Deze doorbraak komt op een moment dat onderzoekers wereldwijd de race zijn aangegaan om bouwmaterialen te verduurzamen. Aan het MIT heeft een parallel onderzoeksteam onder leiding van Soroush Mahjoubi 19 potentiële cementalternatieven geïdentificeerd, waaronder gerecyclede keramiek zoals oude tegels en bakstenen. Beide onderzoeksteams benadrukken dat alledaags afval een tweede leven kan krijgen in de gebouwen van morgen.
Nu de bouwsector onder toenemende druk staat om haar ecologische voetafdruk te verkleinen, bieden deze AI-gedreven innovaties een veelbelovend perspectief. Door kunstmatige intelligentie in te zetten om een van de oudste en meest gebruikte bouwmaterialen te herformuleren, leggen onderzoekers de basis voor duurzamere infrastructuur in een wereld met strikte CO2-beperkingen.