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El Sistema del MIT Usa Inteligencia Artificial para Encontrar 19 Materiales Reciclados que Pueden Sustituir el Cemento y Ayudar a Producir Concreto Verde con Menor Emisión de Carbono.
Investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) desarrollaron un sistema basado en inteligencia artificial que identificó alternativas al cemento para la producción de concreto verde. La iniciativa busca reducir las emisiones globales de carbono asociadas a la construcción civil.
La investigación, publicada en la revista Communications Materials, analizó más de 88 mil artículos científicos y extrajo datos de composición de 14 mil materiales utilizados anteriormente en concretos y cementos. Con base en esos datos, la herramienta de aprendizaje automático evaluó la viabilidad de diferentes sustitutos al cemento tradicional.
La producción global de concreto alcanza 30 mil millones de toneladas por año, y el cemento es el principal responsable de mantener este material unido. Sin embargo, su fabricación responde por cerca del 6% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero, según los investigadores del MIT. La sustitución parcial del cemento por materiales con menor huella ambiental puede reducir significativamente ese número.
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El Sistema del MIT Analizó 1 Millón de Muestras con Ayuda de Inteligencia Artificial
El sistema de inteligencia artificial creado por el MIT examinó alrededor de 1 millón de muestras de materiales basándose en sus propiedades químicas y físicas. El objetivo fue identificar sustitutos viables para el cemento que pudieran mantener las características esenciales del concreto, como su capacidad de endurecimiento al ser mezclado con agua.
A partir de este análisis, se seleccionaron 19 materiales considerados ideales. Muchos de ellos son residuos industriales o subproductos de otras cadenas productivas, lo que reduce el costo y evita el descarte en vertederos. Entre los materiales indicados se encuentran cenizas volantes, escorias de siderurgia, cerámicas desechadas, cenizas de biomasa, residuos de construcción y demolición, vidrio triturado y rechazos de minería.
Según los investigadores, la mayoría de estos materiales está ampliamente disponible en el mundo y puede ser utilizada en las mezclas de concreto tras un simple molienda, sin necesidad de procesamiento complejo.
El Concreto Verde Puede Ser Producido con Residuos Comunes
Entre los principales candidatos identificados por la herramienta de inteligencia artificial están las cerámicas recicladas. Azulejos, bloques y otros materiales cerámicos han demostrado un alto potencial de reactividad, siendo considerados buenas opciones para sustituir parte del cemento en concretos. El investigador Soroush Mahjoubi, del MIT, destacó que estos materiales presentan características químicas compatibles con los requisitos de la industria.
Otros residuos incluidos en la lista del estudio son cenizas resultantes de la quema de biomasa, como cáscara de arroz, bagazo de caña de azúcar, madera y residuos forestales. También fueron señalados como viables los rechazos de demolición, como fragmentos de concreto y cerámica, además de residuos de la incineración de basura urbana y residuos de minería.
El uso de estos materiales en el concreto verde contribuiría a reducir la presión sobre la producción convencional de cemento, que además de ser un proceso altamente emisor, depende de recursos naturales como caliza y energía térmica intensa.
La Escasez de Sustitutos Tradicionales Motiva la Búsqueda de Nuevas Fuentes
La utilización de materiales sustitutos al cemento no es novedad en la industria de la construcción civil. Cenizas volantes y escorias de alto-horno, por ejemplo, ya se utilizan como adiciones al concreto. Sin embargo, la creciente demanda por alternativas sostenibles ha limitado la oferta de estos materiales en diversas regiones.
Frente a este escenario, el modelo desarrollado en el MIT tiene como objetivo ampliar la base de opciones disponibles. Los investigadores utilizaron inteligencia artificial para identificar materiales que muchas veces no están catalogados en las bases de datos tradicionales o que aún no han sido probados a gran escala.
Además de los residuos industriales, el estudio también señaló 25 tipos de rocas naturales como potenciales sustitutos del cemento, basándose en su composición y propiedades mecánicas.
La Tecnología Puede Acelerar la Transición a Prácticas Más Sostenibles
La herramienta creada por el MIT puede ayudar a empresas, investigadores y gobiernos a tomar decisiones más rápidas y basadas en evidencias sobre el uso de concreto verde. El sistema automatiza la selección y evaluación de materiales, ahorrando tiempo y recursos que serían necesarios para pruebas de laboratorio manuales.
La expectativa es que la iniciativa contribuya a la transición de la industria de la construcción civil hacia prácticas menos contaminantes, promoviendo el uso de inteligencia artificial como aliado en la reducción de las emisiones de carbono asociadas al cemento.
El uso de residuos y subproductos en la formulación de concretos verdes puede, además, generar beneficios económicos. Además de reducir el costo de producción, evita el descarte inadecuado de residuos sólidos y aprovecha materiales que ya existen en gran volumen en diversos sectores industriales.
La Aplicación Puede Hacerse con Infraestructura Existente
Los investigadores del MIT destacan que muchos de los materiales identificados pueden ser utilizados sin necesidad de grandes cambios en las líneas de producción existentes. La principal exigencia sería el adecuado molienda, ya previsto en buena parte de las plantas de concreto actuales.
La investigación está en fase de pruebas avanzadas para validación a gran escala. El objetivo es permitir que los nuevos materiales puedan sustituir de forma segura y eficiente el cemento en construcciones pequeñas, medianas y grandes.
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