Hogyan segít az MI a cementipar szén-dioxid-kibocsátásának csökkentésében

A globális szén-dioxid-kibocsátás mintegy nyolc százalékáért egyetlen iparág felelős: a cementgyártás. Ez több, mint amennyit az egész légi közlekedési szektor kibocsát világszerte. Miközben a világ egyre több betont használ — lakóházakhoz, infrastruktúrához, ipari létesítményekhez —, a cement előállítása továbbra is rendkívül energiaigényes és szennyező marad. Ezen a helyzeten kíván változtatni a svájci Paul Scherrer Intézet (PSI) kutatócsoportja, amely mesterséges intelligencia segítségével dolgozik ki új, környezetbarát cementrecepteket.

A hagyományos cement előállításának középpontjában a klinker nevű alapanyag áll, amelyet mészkőből, több mint 1400 Celsius-fokos hőmérsékleten állítanak elő. Ez a folyamat nemcsak óriási mennyiségű energiát igényel, hanem jelentős szén-dioxid-kibocsátással is jár — részben az elégetett tüzelőanyagok miatt, de még nagyobb részt azért, mert a mészkőből a hő hatására kémiailag is felszabadul a CO₂. A hagyományos megközelítések, mint például az alternatív tüzelőanyagok használata, csak korlátozottan képesek csökkenteni ezeket a kibocsátásokat.

A PSI kutatócsoportja azonban egy másik irányt választott: nem csupán a gyártási folyamatokat optimalizálják, hanem magát a cement összetételét is átalakítják. Céljuk olyan cementformulák kifejlesztése, amelyek kevesebb klinkert tartalmaznak, és így kisebb szén-dioxid-lábnyommal járnak — ugyanakkor megőrzik a kívánt szerkezeti és mechanikai tulajdonságokat. Az ehhez szükséges komplex modellezési és kísérleti munka azonban időigényes lenne, így a kutatók a gépi tanulás módszereivel gyorsították fel a folyamatot.

A fejlesztett mesterséges neurális hálózatok képesek voltak milliónyi különböző cementrecept hatását előre jelezni. Ehhez előbb egy saját adathalmazt kellett létrehozniuk: a PSI nyílt forráskódú GEMS szoftverével szimulálták a különböző összetételek keményedési és ásványképződési folyamatait. Az így kapott eredményeket laboratóriumi mérésekkel és mechanikai modellekkel egészítették ki, majd minden összetevőhöz meghatározták a kapcsolódó CO₂-kibocsátási tényezőt. A tanulási folyamat után az MI már milliszekundumok alatt képes megbecsülni egy-egy új cementformula anyagi tulajdonságait és szén-dioxid-mérlegét.

A kutatók nem csupán az előrejelzésre használták a mesterséges intelligenciát, hanem az optimális receptek megtalálására is. Egy speciális, úgynevezett genetikus algoritmust alkalmazva visszafelé tették fel a kérdést: mely összetétel felel meg egyszerre a magas mechanikai teljesítménynek és az alacsony CO₂-kibocsátásnak? Az így kidolgozott „fordított keresés” lehetővé teszi, hogy célzottan azokat az összetételeket vizsgálják, amelyek megfelelnek a kívánt környezeti és műszaki követelményeknek.

Az eredmények már most ígéretesek. Több olyan új cementformula is született, amely nemcsak környezetkímélőbb, de gyártástechnológiai szempontból is megvalósítható. Ezeket ugyan még laboratóriumi körülmények között tesztelni kell, mielőtt gyakorlati felhasználásra kerülhetnének, de a koncepció működőképességét a kutatás meggyőzően igazolta.

A cementipar példája jól illeszkedik abba a szélesebb körű tendenciába, amely szerint a mesterséges intelligencia egyre nagyobb szerepet játszik a klímaváltozás elleni küzdelemben. AI-vezérelt megoldások jelenleg is segítenek a metánszivárgások észlelésében, az elektromos hálózatok optimalizálásában, a megújuló energiaforrások integrálásában, sőt még az extrém időjárási események előrejelzésében is. A különböző ágazatokban — legyen szó agráriumról, várostervezésről vagy ipari folyamatokról — az AI alkalmazása révén nemcsak a kibocsátások csökkenthetők, hanem új, fenntarthatóbb működési modellek is kialakíthatók.

Ugyanakkor fontos látni, hogy ezek az új technológiák nem jelentenek azonnali vagy univerzális megoldást. A cementipar esetében sem arról van szó, hogy egyik napról a másikra teljesen klímasemleges gyártásra lehetne áttérni. A fejlesztések komoly kutatást, ipari teszteket és nemzetközi együttműködést igényelnek. Az is nyilvánvaló, hogy a mesterséges intelligencia önmagában nem oldja meg a klímaváltozás problémáját, de rendkívül hasznos eszköz lehet egy hatékonyabb, tudományosan megalapozott és gyorsabban reagáló klímastratégia kialakításában.

A Paul Scherrer Intézet projektje jól példázza, hogy az interdiszciplináris megközelítés — amelyben a cementkémikusok, termodinamikai modellezők és AI-szakértők együtt dolgoznak — hogyan teremthet alapot valódi innovációnak. Mindez nem csupán a cementipar számára jelenthet áttörést, hanem más anyagipari és energetikai szektorok előtt is új utakat nyithat meg a karbonsemlegesség felé vezető úton. 

Osszd meg ezt a cikket
Történelmi fordulat után az SK Hynix az új piacvezető a memóriaiparban
Három évtizeden keresztül a Samsung neve szinte egyet jelentett a DRAM-piac vezető szerepével. Most azonban fordult a kocka: 2025 első félévében a dél-koreai SK Hynix először előzte meg riválisát a globális memóriaiparban, megszakítva ezzel egy több mint harmincéves sorozatot. A változás nem csupán egy vállalati rangsor átrendeződését jelenti, hanem mélyebb átalakulásra utal az egész félvezetőiparban.
Riasztó ütemben nő a szervezett tudományos csalások száma
A tudomány világa a kíváncsiságra, együttműködésre és közös fejlődésre épül – legalábbis az eszmény szerint. A valóságban azonban mindig is jelen volt benne a verseny, az egyenlőtlenség és a hibázás lehetősége. Régóta tartott attól a tudományos közösség, hogy ezek a nyomások néhány kutatót eltérítenek a tudomány alapvető küldetésétől: a hiteles tudás létrehozásától. Sokáig úgy tűnt, hogy a csalás főként magányos elkövetők műve. Az utóbbi években azonban egy aggasztó fordulat bontakozott ki: egyre több bizonyíték utal arra, hogy a csalás immár nem elszigetelt botlások sorozata, hanem szervezett, ipari méreteket öltő tevékenység, állítja egy nemrég megjelent tanulmány.
Túl a zajon, avagy mit hoz valójában a GPT-5?
A mesterséges intelligencia fejlődése az utóbbi években különösen gyors ütemet vett, olyannyira hogy már szinte fullasztó mennyiségben jönnek ki a hírek a fejlettebbnél fejlettebb modellekről. Így ebben a nagy zajban nem könnyű egy-egy új fejlesztésnek kitűnnie, hiszen egyre nagyobbat kell gurítani, ahhoz hogy a felhasználó ingerküszöbét átvigye. Az OpenAI duplán terhelt emiatt, mivel valahogyan meg kell őriznie az elsőbbségét a többiek előtt akik szorosan jönnek fel mögötte. Ebbe a feszült térbe érkezett meg az OpenAI által most bemutatott GPT-5 modellcsalád, amely a kritikusok által is nagyon várt, hiszen az előzetes beharangozások alapján nem kevesebbet várnak el tőle minthogy minimum új mérföldkő legyen a mesterséges intelligencia modellek tekintetében. A nagy kérdés tehát az, hogy vajon megfelel e ezeknek az elvárásoknak. A cikk során megvizsgáljuk, hogyan illeszkedik a GPT-5 a mesterséges intelligencia modellek a fejlődési ívébe, milyen újdonságokat hoz, és miképpen hat a jelenlegi technológiai ökoszisztémára.
A legnépszerűbb elméletek az AI munkahelyekre gyakorolt hatásáról
A ChatGPT 2022 év végi megjelenése óta szinte hónapról hónapra újabb lehengerlő fejlesztések jelennek meg az AI területén ezért szinte azonnal beindult a fantáziálás arról, hogy miként is fogja ez megváltoztatni az életünket. Ezen belül is az egyik elsődleges kérdés, hogy milyen hatással lesz a munkahelyekre. Mivel a félelmek nem csillapodnak ezzel kapcsolatban, megjegyzem teljesen jogosan, azt gondolom érdemes időnként újból és újból megvizsgálni ezt a kérdést, hiszen az AI fejlődése drámai, ugyanakkor az idő előrehaladtával mégis talán egyre pontosabb képet kaphatunk az ilyen jellegű kérdésekről, hiszen az empirikus tapasztalatok is egyre gyűlnek és egyre több olyan elmélet lát napvilágot, amely igyekszik megválaszolni a kérdéseket. A cikkben igyekeztem összegyűjteni a legrelevánsabb elméleteket, bár a teljesség igénye nélkül hiszen ezek irodalma napról napra bővül. A kérdés természetes az, hogy látható e már a fény az alagút végén, vagy még mindig befelé haladunk egy olyan új világba, amelyről még mindig túl keveset tudunk.
Brutális negyedév az Apple-nél, de mi lesz az iPhone után?
Az Apple a globális gazdasági és kereskedelmi kihívások közepette ismét bizonyította rendkívüli piaci erejét, felülmúlva az elemzői várakozásokat a 2025-ös pénzügyi év harmadik negyedévében. A cupertinói óriás nem csupán rekordbevételt könyvelt el a júniussal zárult időszakban, de egy történelmi mérföldkövet is elért: leszállította a hárommilliárdodik iPhone-t. Ez az eredmény egy olyan korszakban született, amikor a vállalatot egyszerre sújtják a büntetővámok költségei és a mesterséges intelligencia területén tapasztalható, egyre élesedő verseny és számos kudarc amit a vállalat kénytelen volt elszenvedni.
Gondolkodásra tanít az OpenAI Study Mode
Az utóbbi években a mesterséges intelligenciának köszönhetően forradalmi változások indultak be az oktatásban, ahol a hangsúly egyre inkább a passzív információbefogadásról az aktív, mélyebb megértést célzó tanulási folyamatokra helyeződik át.