Важный шаг на пути к устойчивому строительству сделали ученые Института Пауля Шеррера (PSI) в Швейцарии: они создали систему искусственного интеллекта, способную в кратчайшие сроки разрабатывать экологичные рецептуры цемента. Это открытие может преобразить одну из самых углеродоемких отраслей мира.
Сегодня на цементную промышленность приходится примерно 8% глобальных выбросов углекислого газа — больше, чем на всю мировую авиацию. Модель на базе ИИ, созданная командой PSI, ускоряет поиск новых составов цемента, которые сохраняют прочностные характеристики, но при этом существенно снижают негативное воздействие на окружающую среду.
«Теперь мы можем моделировать и оптимизировать составы цемента так, чтобы они выделяли значительно меньше CO2, сохраняя при этом высокие механические свойства», — объясняет математик Романа Бойгер, ведущий автор исследования. — «Вместо того чтобы испытывать тысячи вариантов в лаборатории, мы можем с помощью нашей модели за секунды получить практические рекомендации — это как цифровая кулинарная книга для экологичного цемента».
Система ИИ работает за счет замены части клинкера — самого углеродоемкого компонента цемента — альтернативными вяжущими материалами. Вместо длительных лабораторных экспериментов исследователи применили методы машинного обучения, которые позволяют практически мгновенно оценивать тысячи комбинаций ингредиентов.
Этот прорыв происходит на фоне глобальных усилий по декарбонизации строительных материалов. В Массачусетском технологическом институте (MIT) параллельная команда под руководством Соруша Махджуби выявила 19 потенциальных альтернатив цементу, включая переработанную керамику — старую плитку и кирпичи. Обе исследовательские группы подчеркивают, что повседневные отходы могут получить вторую жизнь в зданиях будущего.
По мере того как на строительную отрасль оказывается все большее давление по сокращению экологического следа, такие инновации на базе ИИ открывают перспективные пути развития. Используя искусственный интеллект для переосмысления одного из древнейших и самых распространенных строительных материалов, ученые закладывают основу для более устойчивой инфраструктуры в условиях ограничений по выбросам углерода.