Швейцарські дослідники розробили систему штучного інтелекту, яка може революціонізувати одну з найбільш вуглецево-інтенсивних галузей світу, створюючи кліматично дружні рецепти цементу за лічені секунди.
На сьогодні цементна промисловість виробляє близько 8% світових викидів CO₂ — це більш ніж у три рази перевищує вуглецевий слід всієї авіаційної галузі. Система ШІ, розроблена дослідниками Інституту Пауля Шеррера (PSI) у Швейцарії, радикально зменшує вуглецевий слід цементу, перепроектовуючи його рецепт, моделюючи тисячі комбінацій інгредієнтів, щоб знайти формули, які зберігають міцність, але виділяють значно менше CO₂.
«Однією з перспективних стратегій зниження викидів є зміна самого рецепту цементу — заміна частини клінкеру альтернативними цементуючими матеріалами», — пояснює математик Романа Бойгер, перша авторка дослідження. «Замість того, щоб тестувати тисячі варіантів у лабораторії, ми можемо використовувати нашу модель для створення практичних рецептів за секунди — це як мати цифрову кулінарну книгу для кліматично дружнього цементу».
Модель ШІ розраховує загальні викиди CO₂ для різних рецептів цементних матеріалів за мілісекунди — приблизно у тисячу разів швидше за традиційне моделювання. «Можна сказати, що ми займаємося геологією у прискореному режимі», — зазначає Джон Провіс, керівник Групи досліджень цементних систем у PSI та співавтор дослідження.
Потенційний вплив є значним. «Якщо говорити прямо, людство сьогодні споживає більше цементу, ніж їжі — близько півтора кілограма на людину щодня», — зазначає Провіс. «Якщо нам вдасться покращити профіль викидів хоча б на кілька відсотків, це відповідатиме скороченню викидів вуглекислого газу, еквівалентному тисячам чи навіть десяткам тисяч автомобілів».
Міждисциплінарний проєкт об'єднав хіміків цементу, експертів з термодинаміки та фахівців зі штучного інтелекту в рамках Швейцарського центру досконалості з нульових викидів (SCENE) — міждисциплінарної дослідницької програми, спрямованої на розробку науково обґрунтованих рішень для радикального скорочення викидів парникових газів у промисловості та енергопостачанні.
Хоча наразі дослідження є демонстрацією концепції, дослідники сподіваються, що їхня робота прискорить шлях до нульових викидів у виробництві цементу. Лабораторні випробування залишаються необхідними, але ШІ пропонує безпрецедентний прискорювач для розробки сталого, високоякісного цементу, який може змінити цю критично важливу, але вуглецево-інтенсивну галузь.