KI-gestützte Suche nach umweltfreundlichen Zementalternativen

CAMBRIDGE / LONDON (IT BOLTWISE) – Die Suche nach umweltfreundlichen Alternativen zu Zement, einem wesentlichen Bestandteil von Beton, hat durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) einen bedeutenden Fortschritt gemacht.

Die Herstellung von Zement ist ein bedeutender Verursacher von Kohlendioxidemissionen, was die Suche nach umweltfreundlichen Alternativen umso dringlicher macht. Ein Forscherteam des MIT Concrete Sustainability Hubs (CSHub) und der Olivetti-Gruppe hat eine KI entwickelt, die potenzielle Ersatzstoffe für Zement identifiziert. Diese KI hat aus einer Vielzahl wissenschaftlicher Arbeiten insgesamt 19 Materialien extrahiert, die als Ersatzstoffe in Frage kommen könnten.

Der Einsatz von Zement als Bindemittel in Beton ist aufgrund seiner hydraulischen Reaktivität und Puzzolanität entscheidend. Diese Eigenschaften sorgen dafür, dass Beton aushärtet und mit der Zeit an Festigkeit gewinnt. Die Herausforderung besteht darin, Materialien zu finden, die diese Eigenschaften in ähnlicher Weise bieten können. Bisher wurden häufig Flugasche und Schlacke verwendet, deren Verfügbarkeit jedoch aufgrund hoher Nachfrage eingeschränkt ist.

Die KI, die auf einem Large Language Model (LLM) basiert, hat etwa 88.000 wissenschaftliche Paper analysiert, um geeignete Materialalternativen zu identifizieren. Dabei wurden die Materialien nach ihren materiellen und chemischen Eigenschaften bewertet. Keramiken, darunter alte Fliesen und Ziegel, erwiesen sich als besonders vielversprechend, da sie eine hohe Reaktivität aufweisen und somit einen Teil des Zements ersetzen könnten.

Die Forscher betonen, dass die Nutzung von KI in diesem Bereich entscheidend für den Fortschritt ist. Soroush Mahjoubi, Leiter des Projektteams, hebt hervor, dass die schiere Menge an Daten über potenzielle Materialien ohne KI nicht effizient verarbeitet werden könnte. Die KI ermöglicht es, schnell und präzise die vielversprechendsten Kandidaten zu identifizieren.

Die Entwicklung dieser KI ist ein bedeutender Schritt in Richtung nachhaltiger Baupraktiken. Durch die Reduzierung des Zementanteils im Beton könnte der CO2-Ausstoß erheblich gesenkt werden. Dies ist nicht nur aus ökologischer Sicht wichtig, sondern könnte auch wirtschaftliche Vorteile bringen, da die Abhängigkeit von schwer verfügbaren Materialien wie Flugasche und Schlacke reduziert wird.

In Zukunft planen die Wissenschaftler, die KI weiterzuentwickeln, um noch mehr Materialien bewerten zu können. Ziel ist es, eine breite Palette an umweltfreundlichen Alternativen zu identifizieren, die den spezifischen Anforderungen der Bauindustrie gerecht werden. Dies könnte den Weg für eine nachhaltigere Bauweise ebnen und gleichzeitig die Innovationskraft der Branche stärken.

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