Szwajcarscy naukowcy opracowali system sztucznej inteligencji, który może zrewolucjonizować jedną z najbardziej emisyjnych branż na świecie, tworząc przyjazne klimatowi receptury cementu w kilka sekund.
Branża cementowa odpowiada obecnie za około 8% światowej emisji CO₂—ponad trzykrotnie więcej niż cały sektor lotniczy. System SI opracowany przez badaczy z Instytutu Paula Scherrera (PSI) w Szwajcarii radykalnie ogranicza ślad węglowy cementu poprzez przeprojektowanie jego receptury, symulując tysiące kombinacji składników w celu znalezienia takich mieszanek, które zachowują wytrzymałość przy znacznie mniejszej emisji CO₂.
„Jedną z obiecujących strategii redukcji emisji jest modyfikacja samej receptury cementu—zastąpienie części klinkieru alternatywnymi materiałami wiążącymi,” wyjaśnia matematyczka Romana Boiger, pierwsza autorka badania. „Zamiast testować tysiące wariantów w laboratorium, możemy wykorzystać nasz model do generowania praktycznych propozycji receptur w ciągu kilku sekund—to jak cyfrowa książka kucharska dla cementu przyjaznego klimatowi.”
Model SI oblicza całkowitą emisję CO₂ dla różnych receptur cementu w milisekundach—około tysiąc razy szybciej niż tradycyjne modelowanie. „Można powiedzieć, że uprawiamy geologię w przyspieszonym tempie,” mówi John Provis, szef Cement Systems Research Group w PSI i współautor badania.
Potencjalny wpływ jest ogromny. „Mówiąc wprost, ludzkość zużywa dziś więcej cementu niż żywności—około półtora kilograma na osobę dziennie,” zauważa Provis. „Jeśli udałoby się poprawić profil emisji choćby o kilka procent, odpowiadałoby to redukcji dwutlenku węgla równej tysiącom, a nawet dziesiątkom tysięcy samochodów.”
Projekt interdyscyplinarny połączył chemików cementu, ekspertów od termodynamiki i specjalistów SI w ramach Swiss Centre of Excellence on Net Zero Emissions (SCENE), interdyscyplinarnego programu badawczego mającego na celu opracowanie naukowo uzasadnionych rozwiązań na rzecz radykalnej redukcji emisji gazów cieplarnianych w przemyśle i energetyce.
Chociaż badanie ma obecnie charakter proof-of-concept, naukowcy mają nadzieję, że ich praca przyspieszy drogę do zerowej emisji netto w produkcji cementu. Testy laboratoryjne pozostają niezbędne, ale SI oferuje bezprecedensowe przyspieszenie w opracowywaniu zrównoważonego, wysokiej jakości cementu, który może odmienić tę kluczową, lecz wysokoemisyjną branżę.