Estudante do MIT utiliza IA para conceber edifícios com menos betão

A indústria do betão é uma fonte substancial de emissões de dióxido de carbono (CO2), responsável por cerca de 8% das emissões mundiais. No entanto, poderá haver uma forma de reduzir estas emissões de betão com IA graças ao trabalho do estudante do MIT Jackson Jewett.

O betão é responsável por 8% das emissões de carbono a nível mundial

Na construção, as emissões de betão referem-se às emissões de gases com efeito de estufa associadas à produção e utilização de betão, um dos materiais de construção mais utilizados a nível mundial. Devido aos processos de produção de cimento (que consomem muita energia) e às reações químicas que ocorrem durante a cura do betão, a sua indústria é uma fonte substancial de emissões de CO2, responsável por cerca de 8% das emissões mundiais.

O cimento, que é um subproduto do aquecimento de calcário (carbonato de cálcio) e outros minerais a altas temperaturas num forno, é o principal componente do betão. Para produzir o calor necessário para decompor este calcário, são frequentemente queimados combustíveis fósseis, o que produz CO2.

As emissões também são geradas quando as matérias-primas são transportadas para as fábricas de cimento e quando o betão é transportado para os locais de construção. Isto inclui as emissões de camiões, navios e outros veículos envolvidos na cadeia de abastecimento da produção de betão.

Reduzir as emissões do betão através da otimização da topologia

No entanto, poderá haver uma forma de reduzir estas emissões de betão graças ao trabalho do estudante do MIT Jackson Jewett, de acordo com um comunicado de imprensa da instituição publicado na sexta-feira.

Jewett está atualmente no terceiro ano de doutoramento. O seu trabalho de dissertação baseia-se na sua tese de mestrado, que se centrou no desenvolvimento de algoritmos de IA capazes de conceber estruturas de betão que utilizem menos material, reduzindo as emissões de carbono do setor da construção.

O processo que está a aperfeiçoar é conhecido como "otimização topológica" e utiliza algoritmos de IA para criar estruturas que satisfazem os requisitos de desempenho de um edifício, consumindo uma quantidade mínima de recursos.

Nos últimos meses, tenho estado a trabalhar num algoritmo de otimização de betão armado que espero que seja a "cornerstone" da minha tese.

Disse Jewett.

O processo, no entanto, é longo e árduo

Pode levar dias ou, normalmente, semanas para dar um passo no sentido de o fazer funcionar como um sistema integrado completo.

Os dias em que essa descoberta acontece e consigo ver o algoritmo a convergir para uma solução que faz sentido - esses são momentos realmente emocionantes.

Disse Jewett.

Jewett está à procura de componentes materialmente eficientes que possam ser utilizados na construção de estruturas como pontes e edifícios. Fá-lo através da utilização de poder computacional. Durante o seu trabalho, também tem em conta restrições adicionais, nomeadamente certificar-se de que o custo de fabrico não é demasiado elevado.

O horizonte temporal em que estas coisas têm de ser implementadas é relativamente curto se quisermos ter um impacto antes de as temperaturas globais já terem subido demasiado.

A minha investigação de doutoramento irá desenvolver um quadro para a construção com betão, mas gostaria de continuar a pensar noutros materiais e métodos de construção mesmo depois de este projeto estar concluído.

Explicou o estudante.

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