Il settore delle costruzioni è da sempre uno dei maggiori responsabili delle emissioni di CO2, in particolare a causa dell’enorme utilizzo di calcestruzzo e cemento. Mentre la domanda globale di nuovi edifici continua a crescere, la sfida della decarbonizzazione di questo materiale diventa sempre più urgente. In questo contesto, una svolta promettente arriva dal Massachusetts Institute of Technology (MIT), dove un team di ricercatori ha messo a punto un’intelligenza artificiale capace di individuare materiali alternativi e sostenibili per rivoluzionare la produzione di calcestruzzo, mantenendo alte prestazioni e abbattendo drasticamente le emissioni.
Decarbonizzazione del calcestruzzo, l’innovazione AI del MIT
Il calcestruzzo rappresenta uno dei materiali più utilizzati al mondo, ma anche una delle principali fonti di emissioni di gas serra. Infatti, il cemento, componente fondamentale del calcestruzzo, è responsabile di circa il 7% delle emissioni globali di CO2 equivalente. Con la crescita continua della popolazione e la conseguente espansione delle costruzioni, ridurre la quantità di calcestruzzo utilizzato non è una strada praticabile. Di conseguenza, l’unica alternativa possibile è trovare soluzioni tecnologiche innovative per ottimizzare la decarbonizzazione lungo tutta la filiera del cemento.
Per trovare una miscela perfetta di calcestruzzo green, i ricercatori del MIT hanno sviluppato un sistema basato sull’Intelligenza Artificiale. Questo sistema è stato addestrato a riconoscere e selezionare i sottoprodotti più efficaci da usare come sostituti parziali del cemento, senza comprometterne la qualità strutturale.
Come spiegato dal professor Soroush Mahjoubi, coordinatore del progetto al Concrete Sustainability Hub (CSHub) del MIT, l’enorme mole di dati scientifici disponibili avrebbe richiesto decenni di analisi manuale: “Ci siamo resi conto che l’intelligenza artificiale era la chiave per andare avanti.“
Stando alla ricerca pubblicata su Nature, il framework sviluppato dal team utilizza tecniche di machine learning ispirate ai modelli linguistici di grandi dimensioni, simili a quelli usati nei chatbot, per analizzare e classificare materiali in base a caratteristiche chimiche e fisiche. Questo approccio innovativo ha permesso di gestire e comprendere dati complessi con un’efficienza senza precedenti.
Dall’analisi di oltre un milione di campioni di roccia e dalla letteratura scientifica, il team MIT ha identificato 19 tipologie di materiali che possono sostituire il cemento. Questi variano da biomasse, a sottoprodotti minerari, fino a materiali edili riciclati provenienti da demolizioni. Il vantaggio principale è che molti di questi materiali sono ampiamente reperibili a livello globale, facilitando così la diffusione su larga scala del calcestruzzo green.
Alcuni dei materiali più interessanti che potrebbero sostituire una parte del cemento sono le ceramiche. Vecchie tegole, mattoni, ceramiche: tutti questi materiali potrebbero avere un’elevata reattività. È qualcosa che abbiamo osservato nel calcestruzzo dell’antica Roma, dove la ceramica veniva aggiunta per contribuire a impermeabilizzare le strutture“, ha affermato Mahjoubi.
