Революційна система штучного інтелекту, розроблена дослідниками зі Швейцарії, може докорінно змінити одну з найбільш вуглецеємних галузей світу — виробництво цементу.
Міждисциплінарна команда Центру ядерної інженерії та наук Інституту Пауля Шеррера створила ШІ-модель, яка виступає своєрідною «цифровою кулінарною книгою» для екологічного цементу, генеруючи оптимізовані рецептури за секунди, тоді як традиційні випробування займають місяці або навіть роки.
«Замість того, щоб тестувати тисячі варіантів у лабораторії, ми можемо за допомогою нашої моделі отримати практичні пропозиції рецептів за лічені секунди», — пояснює математик Романа Бойгер, провідна авторка дослідження. ШІ розраховує загальні викиди CO2 для різних рецептур цементу приблизно у 1000 разів швидше, ніж традиційні моделі.
Важливість цього нововведення важко переоцінити. Виробництво цементу становить близько 8% світових викидів вуглецю — це більш ніж утричі перевищує внесок усієї авіаційної галузі. Викиди виникають з двох основних джерел: енергоємного нагрівання обертових печей до 1400°C і, що ще важливіше, хімічного виділення CO2 з вапняку під час перетворення його на клінкер.
ШІ-система цілеспрямовано бореться з цими викидами, визначаючи альтернативні цементні матеріали, які можуть частково замінити клінкер, зберігаючи при цьому ключові зв’язувальні властивості цементу. «Якщо нам вдасться покращити викиди хоча б на кілька відсотків, це відповідатиме скороченню вуглекислого газу, еквівалентному тисячам або навіть десяткам тисяч автомобілів», — зазначає Джон Провіс, керівник групи досліджень цементних систем у PSI.
Дослідження, проведене в рамках проєкту Swiss Centre of Excellence on Net Zero Emissions (SCENE), вимагало міждисциплінарного підходу, що поєднує хімію цементу, термодинаміку та експертизу у сфері штучного інтелекту. Хоча команда вже виявила багато перспективних рецептур цементу, ці кандидати ще мають пройти лабораторні випробування перед впровадженням у будівельній галузі.
Оскільки світовий попит на «зелений» цемент зростає — а ринок, за прогнозами, досягне $52,15 млрд до 2029 року — це ШІ-нововведення є критичним кроком до декарбонізації фундаментального будівельного матеріалу. Технологія демонструє, як штучний інтелект може прискорити пошук рішень для найгостріших екологічних викликів сучасності.