A világ cementgyártása hatalmas szén-dioxid-kibocsátással jár – évente közel 8%-kal járul hozzá a globális CO2-szinthez, messze megelőzve az összes repülőgép által kibocsátott mennyiséget. A megoldás azonban talán már itt kopogtat: a Paul Scherrer Intézet (PSI) kutatói egy mesterséges intelligencián alapuló modellt fejlesztettek ki, amely forradalmasíthatja a cementgyártás jövőjét.
A cement előállítása során a mészkőből kiégetett klinker az egyik legfőbb szennyező – az égetés során nemcsak rengeteg energia fogy, de a kémiai reakciók során is rengeteg CO2 szabadul fel. A PSI csapata viszont úgy döntött, hogy újragondolja a cement receptúráját: alternatív kötőanyagokat használnának, melyek nemcsak kevesebb szén-dioxidot termelnek, hanem ugyanolyan erősek maradnak, mint a hagyományos cement.
Ahelyett, hogy évekig tartó laboratóriumi kísérleteket végeznének, a kutatók gépi tanulásra alapoztak. Az általuk fejlesztett neurális hálózat képes milliszekundumok alatt megjósolni egy adott cementösszetétel mechanikai tulajdonságait és szénlábnyomát. Ezzel a módszerrel ezerszer gyorsabban lehet potenciális receptjavaslatokat generálni, mint a hagyományos modellezési eljárásokkal.
Az új technológia a fordított gondolkodásmódot követi: előre megadott célokat – például alacsony kibocsátás és nagy szilárdság – vesz alapul, majd ezek alapján keresi meg a legmegfelelőbb receptet. Ehhez genetikus algoritmusokat használnak, amelyek a természetes szelekció elveit követve válogatják ki a legjobb összetételeket.
A kutatás már most több ígéretes cementreceptet hozott felszínre, amelyeket hamarosan laboratóriumi körülmények között is tesztelnek. Ha ezek a próbák is sikerrel járnak, egy új korszak kezdődhet a cementgyártásban – olyan, amely egyszerre szolgálja a környezetet és az építőipar igényeit. A projekt része a SCENE programnak, amely a svájci ipar karbonsemlegességét tűzte ki célul.
Forrás: sciencedaily.com
Indexkép: Shutterstock