Utilizan IA para el desarrollo de un hormigón con baja emisión de carbono

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Una investigación conjunta entre Meta -la empresa que sucedió a Facebook- y académicos de la Universidad de Illinois entrenó un modelo de Inteligencia Artificial para un diseño de mezcla que cumpliese con los requerimientos deseados por la firma tecnológica para la construcción de sus data center: resistencia y sostenibilidad.

Diseñar un hormigón que tenga menor huella de CO2 involucrada en su proceso de producción es un desafío al que distintos actores decidieron responder. Así, comenzó el desarrollo de diversas tecnologías para disminuir la presencia del carbono en el hormigón, ya sea a través de la captura y posterior reutilización del gas, embebiéndolo en la mezcla del material, la optimización de procesos, el uso de diseños digitales, entre otros aspectos.

Si bien estos desarrollos consideran, en general, el uso de herramientas digitales para su desarrollo, el proceso del diseño del hormigón, por ejemplo, lo realizan operadores calificados o investigadores en laboratorios para así, dar con la mezcla perfecta que permita al material mejorar sus capacidades de absorción de CO2.

No obstante, todo este proceso podría cambiar radicalmente ya que Meta, la empresa creada por Mark Zuckerberg para reunir a toda la plataforma Facebook y hacer otros desarrollos, anunció el uso de Inteligencia Artificial (IA) para desarrollar un nuevo diseño de mezcla del hormigón.

Entrenando a la IA para una mezcla optimizada

De acuerdo a la nota que emitió la compañía, el hormigón desarrollado en conjunto con un grupo de investigadores de la Universidad de Illinois, genera un 40% menos de emisión de CO2 que las mezclas tradicionales. Además, desde la empresa agregaron que ya se está utilizando parcialmente en la construcción de su nuevo data center, el que está ubicado en la localidad de DeKalb, Illinois.

Uno de los desafíos que presentó este desarrollo es la cantidad de variables para lograr un modelo de AI que diese con el diseño de mezcla ideal para los requerimientos de la compañía. Para ello, los investigadores utilizaron como base el estudio “Concrete Compressive Strength Data Set”, que contiene una lista de más de 1.000 diferentes mezclas de hormigón, con sus respectivas características en cuanto resistencia una vez curado el material (ya sea a 7 o 28 días) y su huella de carbono.

Crédito: Meta

Así, se entrenó al modelo para que, en esa misma lista, hiciera comparaciones entre todos los posibles diseños de mezcla y hallara ejemplos que cumplieran con los requisitos mínimos de resistencia, pero además, tuviesen las menores emisiones posibles.

Con esta base, el equipo -conformado también por los académicos Lav Varshney y Nishant Garg, de la Universidad de Illinois- depuró la lista a sólo cinco posibles muestras, las que mostraron promisorios resultados de acuerdo a las especificaciones de Meta y, luego de refinarlas, se consiguió un diseño de mezcla que cumpliese o excediese los requerimientos de resistencia planteados por la compañía, como también, el de reducción de CO2 en un 40%.

Nuevos desarrollos del modelo

Si bien el modelo de Inteligencia Artificial cumplió con desarrollar una mezcla de hormigón con menos huella de CO2, desde Meta comentaron que la investigación sigue su curso, ya que una de las variables que se quiere incorporar es la de un curado más temprano del material, alcanzando resistencias similares a las que se pueden obtener a 7 o 28 días.

En ese sentido, el equipo busca el desarrollo de modelos que desarrollen fórmulas para curados de hormigón de 3 y 5 días, ya sea para comprender de mejor forma el comportamiento de este proceso bajo condiciones de viento o alta humedad, como también, para acelerar los procesos constructivos.

“Creemos que, en un principio, este nuevo hormigón podría reemplazar al material tradicional, siempre y cuando los elementos necesarios para su producción estén disponibles a un costo razonable y los constructores estén de acuerdo con tiempos de curado tempranos más prolongados”, comentó Amruta Sudhalkar, gerente del programa de sostenibilidad de los data center de Meta.

Para conocer más detalles de este proyecto, revisen el paper del estudio AQUÍ

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