La producción de cemento, un material fundamental en la construcción global, es responsable de una parte significativa de las emisiones de dióxido de carbono a nivel mundial. Sin embargo, la inteligencia artificial (IA) está emergiendo como una herramienta prometedora para revolucionar la industria, permitiendo el desarrollo de recetas de cemento más sostenibles y con menor impacto ambiental.

Investigadores del Instituto Paul Scherrer (PSI) en Suiza han dado un paso crucial en esta dirección al desarrollar un modelo basado en IA capaz de acelerar drásticamente el descubrimiento de nuevas formulaciones de cemento. 

Este sistema avanzado simula miles de combinaciones de ingredientes en segundos, identificando aquellas que no solo mantienen la calidad y resistencia del material, sino que también emiten considerablemente menos CO₂ durante su producción.

Algoritmos genéticos

El equipo interdisciplinario del PSI, que incluye a la matemática Romana Boiger, el químico de cemento John Provis y el ingeniero Nikolaos Prasianakis, ha integrado algoritmos genéticos en su enfoque. 

Estos algoritmos, inspirados en la selección natural, permiten optimizar las formulaciones de cemento para maximizar sus propiedades mecánicas y minimizar las emisiones de carbono simultáneamente. 

La IA es entrenada con datos generados por software de modelado termodinámico y resultados experimentales, lo que le permite predecir rápidamente las propiedades de diversas mezclas de cemento.

Más allá del PSI, otras instituciones y empresas están explorando el potencial de la IA para un hormigón más ecológico. El Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), por ejemplo, ha investigado el uso del aprendizaje automático para encontrar nuevos ingredientes que sustituyan parte del cemento tradicional, como la ceniza volante o la escoria de acero, subproductos industriales que pueden reducir las emisiones y los costos. 

Empresas como Holcim y Carbon Re también están utilizando la IA para optimizar los procesos de producción de cemento y reducir su huella de carbono, desde el control de calidad hasta la eficiencia energética en los hornos de clinker.

La demanda de alternativas de cemento con bajas emisiones de carbono está creciendo rápidamente, y la IA ofrece una vía para satisfacerla. Al optimizar las recetas y los procesos de producción, se puede reducir la huella de carbono del hormigón hasta en un 40% sin comprometer su resistencia y durabilidad. 

Ante los resultados obtenidos, parace que el futuro del cemento es más inteligente y más verde gracias a la inteligencia artificial, lo que abre nuevas posibilidades para una construcción más sostenible y una reducción significativa de las emisiones de gases de efecto invernadero en la industria.