Beton je eden najpogosteje uporabljenih materialov na svetu – po uporabi ga prekaša le voda. Njegova proizvodnja pa ima pomemben vpliv na podnebje: cement, ključna sestavina betona, je odgovoren za približno 8 odstotkov svetovnih emisij CO₂. Zmanjševanje emisij v tej panogi je zato ena zahtevnejših nalog na poti do razogljičenja gospodarstva.
Eden od odgovorov je umetna inteligenca. The Climate Pledge in MIT Concrete Sustainability Hub razvijata orodje, ki bo s pomočjo generativne in napovedne umetne inteligence arhitektom, inženirjem, izvajalcem in proizvajalcem pomagalo izbirati betonske mešanice z manjšim ogljičnim odtisom.
Zakaj je beton tako težko razogljičiti?
Pomemben del emisij nastane pri proizvodnji klinkerja, ključne sestavine cementa. Pri tem poteka kemična reakcija, pri kateri se CO₂ sprošča ne glede na vir uporabljene energije. Zato tudi popoln prehod cementarn na obnovljivo električno energijo ne bi odpravil vseh emisij.
Dodatno težavo predstavlja izjemna raznolikost betonskih mešanic. Končna sestava je odvisna od lokalno dostopnih surovin, vremenskih razmer, prometnih razdalj, predpisov in zahtev glede nosilnosti ter varnosti. Posledično obstaja ogromno možnih kombinacij.
Prav zaradi te kompleksnosti je beton zanimivo področje za uporabo umetne inteligence.
AI naj bi poiskal primernejše mešanice
Razvijalci novega orodja želijo uporabnikom olajšati iskanje že razpoložljivih nizkoogljičnih rešitev in jih hkrati opozoriti na nove materiale, ki prihajajo na trg.
Namesto dolgotrajnega pregledovanja tehničnih specifikacij in ponudbe številnih lokalnih dobaviteljev bi sistem s pomočjo napovedne AI predlagal betonske mešanice, ki bi hkrati:
- izpolnjevale konstrukcijske zahteve,
- bile na voljo v bližini gradbišča,
- ustrezale lokalnim gradbenim predpisom,
- in imele manjši vgrajeni ogljični odtis.
Ker se bodo na trgu pojavljali novi materiali in tehnologije, naj bi se priporočila sproti posodabljala.
»Razogljičenje betona ne bo prišlo iz enega samega preboja,« poudarja Ric Cochrane iz The Climate Pledge. Potrebni bodo novi materiali, njihovo testiranje, preverjanje uporabnosti na gradbiščih ter boljši načini, kako inženirjem in izvajalcem omogočiti njihovo uporabo.
Od laboratorija do resničnih projektov
Pri razvoju sodeluje tudi Amazon, ki že preizkuša alternativne materiale za zmanjšanje emisij svojih objektov. Podjetje nove rešitve najprej preverja v laboratoriju, nato pa jih več let testira v konkretnih pilotnih projektih.
Pomemben partner projekta je tudi Prologis, eden največjih ponudnikov logističnih nepremičnin. Podjetje je z Amazonom že sodelovalo pri objektih, kjer so uporabili nizkoogljični beton in druge materiale z manjšim vplivom na podnebje.
Eden takšnih primerov je objekt Nexus v Kaliforniji, pri katerem so po navedbah Prologisa ponovno uporabili 60 odstotkov obstoječe konstrukcije, kombinacija nizkoogljičnega betona in masivnega lesa pa je prispevala k približno 45-odstotnemu zmanjšanju vgrajenega ogljika.
Cilj: orodje, dostopno vsem
Projekt je prvi korak k širši pobudi MIT, imenovani Program for Advancing a Climate-smart Concrete Transformation (PACCT), katere cilj je povezati podjetja, raziskovalce in druge deležnike ter pospešiti uporabo podnebju prijaznejšega betona.
Načrt je, da bi bile ključne funkcije AI-orodja do leta 2027 brezplačno in javno dostopne. S tem bi tudi manjša projektantska podjetja, izvajalci in proizvajalci betona dobili dostop do znanja in podatkov, ki so danes pogosto na voljo predvsem velikim globalnim podjetjem.
Umetna inteligenca tako ne bo nadomestila inženirjev in gradbene industrije, lahko pa jim bistveno olajša eno ključnih nalog: med množico tehnično ustreznih možnosti hitreje najti tisto, ki povzroči manj emisij.
Pri betonu, kjer popolna zamenjava materiala ni realna možnost, je prav takšno postopno izboljševanje lahko pomemben del poti do bolj trajnostne gradnje.
