Cada año el planeta consume 30 mil millones de toneladas de hormigón. Esa cifra colosal arrastra una huella de carbono igual de descomunal: la producción de cemento, el aglutinante que mantiene unido el hormigón, genera más del 6 % de las emisiones globales de gases de efecto invernadero. Reducir ese impacto sin renunciar al material de construcción más versátil que existe lleva décadas atascado en un callejón estrecho: los sustitutos tradicionales, como la ceniza de carbón o la escoria siderúrgica, no alcanzan para cubrir la demanda mundial.
Un modelo de inteligencia artificial lee 88.000 papers científicos
Un equipo del MIT construyó una herramienta de inteligencia artificial que procesó 88.000 artículos académicos y extrajo la composición química de 14.000 materiales ya utilizados en mezclas de cemento y hormigón. A partir de esos datos, una red neuronal evaluó cada candidato según su capacidad para endurecerse al contacto con el agua, su consumo de hidróxido de calcio y su retención de agua ligada químicamente. El sistema cribó un millón de muestras y las clasificó en 19 familias de materiales con potencial para sustituir parte del cemento, según publicaron los investigadores en Communications Materials.
Residuos que sustituyen cemento sin procesamiento complejo
La lista de sustitutos identificados por la inteligencia artificial incluye cerámicas de demolición, cenizas de cáscara de arroz y bagazo de caña de azúcar, residuos de vidrio, cenizas de incineración urbana y relaves mineros. El estudio también señaló 25 tipos de roca natural con reactividad suficiente, entre ellas ignimbritas, tobas silícicas, pumita, esquisto y riolita.
La mayoría de estos materiales abundan en distintas regiones del planeta y varios pueden incorporarse a la mezcla con un simple triturado, sin procesos industriales adicionales. «Algunos de los materiales más interesantes son las cerámicas: baldosas viejas, ladrillos, restos de alfarería», explicó Soroush Mahjoubi, investigador posdoctoral del MIT y primer autor del trabajo.
El modelo calcula que, con los suministros actuales, los residuos de construcción y demolición junto con las cenizas de incineración urbana bastarían para reemplazar la mitad de la producción mundial de cemento. El impacto equivale a retirar 260 millones de automóviles de las carreteras de Estados Unidos.
Herramientas de precisión para un problema de escala planetaria
El hallazgo es fruto de la capacidad de la inteligencia artificial para rastrear, cruzar y evaluar información dispersa en décadas de literatura científica a una velocidad imposible para un equipo humano. Donde antes se necesitaban años de ensayo y error para validar un sustituto, ahora un modelo puede proponer decenas de candidatos con propiedades químicas verificadas en semanas.
La diferencia entre una intuición de laboratorio y un mapa sistemático de opciones marca el salto: de depender de dos o tres subproductos industriales con suministro limitado, la industria del cemento pasa a tener un catálogo diverso, regional y basado en residuos que ya existen.
