U nastojanju da građevinska industrija postane održivija, istraživački tim sa MIT-a razvio je inovativni alat baziran na veštačkoj inteligenciji koji ima potencijal da promeni način na koji razmišljamo o betonu. Ovaj sistem je uspešno identifikovao 19 materijala koji bi mogli da zamene cement - jednu od najštetnijih komponenti u savremenoj gradnji po pitanju emisije ugljen-dioksida.
.jpg)
Ilustracija (Foto: Pexels)
Na ovom projektu je Concrete Sustainability Hub sa MIT-a sarađivao sa istraživačkom grupom Olivetti. Tim je predvodio Soroush Mahjoubi, a svoja otkrića su nedavno objavili u otvorenom radu u prestižnom časopisu Nature Communications Materials.
Problem koji industrija ne može da ignoriše
Cement, kao ključni sastojak betona, zaslužan je za značajan deo globalnih emisija CO2. Dok kompanije širom sveta traže načine da smanje svoj ekološki otisak, potraga za održivim alternativama cementu postaje sve intenzivnija.
Oglas
Tradicionalno se koriste nusproizvodi industrije poput letećeg pepela i šljake, ali njihova dostupnost ne prati ubrzanu tražnju.
Kako su naveli iz istraživačkog tima, broj potencijalnih zamenskih materijala je ogroman, a njihov temeljni pregled bi zahtevao decenije rada. Tu na scenu stupa veštačka inteligencija.
AI kao rešenje za izazove održive gradnje
Razvijeni AI alat koristi mašinsko učenje kako bi efikasno filtrirao stotine hiljada uzoraka i podataka o materijalima, analizirajući njihove fizičko-hemijske karakteristike. Mahjoubi je istakao da su prepoznali veštačku inteligenciju kao ključnu za rešavanje ovog problema jer bi manuelna obrada dostupnih podataka bila praktično nemoguća.
Sistem procenjuje materijale po dve ključne karakteristike: hidraulična reaktivnost i pozolanska svojstva. Prva podrazumeva sposobnost materijala da reaguje sa vodom i očvrsne, dok druga označava reakciju sa kalcijum-hidroksidom, koja dodatno učvršćuje beton tokom vremena.
Pravi izazov je postizanje balansa između ovih svojstava kako bi se obezbedila dugoročna stabilnost i čvrstoća betonske smeše.
Novi materijali - stari resursi u novoj ulozi
Istraživači su analizom došli do zanimljivih zaključaka. Mnogi materijali koji su rasprostranjeni širom sveta mogu se jednostavno samleti i dodati u betonske mešavine bez potrebe za dodatnim industrijskim obradama. Ova osobina značajno smanjuje emisije gadova, kao i troškove proizvodnje.
Posebno su istaknuti keramički materijali - stare pločice, cigle, pa čak i delovi grnčarije, koji su pokazali visok nivo reaktivnosti.
Mahjoubi je naveo da su inspiraciju delom pronašli i u drevnim rimskim tehnikama, gde su keramički dodaci korišćeni za poboljšanje vodonepropusnosti građevina. O ovome je, kako navodi, više puta razgovarao sa profesorom Admirom Mašićem, stručnjakom za drevne betone na MIT-u.
Budućnost betona
Istraživački tim ima u planu da dodatno razvije svoj AI alat kako bi mogao da obradi još širi spektar materijala i identifikuje najbolje kandidate u realnom vremenu.
Randolph Kirchain, koautor studije i direktor CSHub-a, izjavio je da primena podataka i veštačke inteligencije u dizajnu materijala može pomoći industriji da pređe na održivije modele gradnje bez ugrožavanja bezbednosti ili kvaliteta.
Iako je veštačka inteligencija pokazala veliki potencijal u laboratorijskim uslovima, stručnjaci napominju da će stvarni izazov biti njena primena u širokoj industrijskoj praksi. Ključnu ulogu u tome imaće dostupnost infrastrukture koja može podržati prelazak na nove materijale i tehnologije.
