AI 支援的水泥與混凝土生產

2025/05/13

永續發展與碳排放減量,是當今建築產業的核心議題。自 2018 年起,位於柏林的新創公司 alcemy 致力於開發一種創新的水泥與混凝土生產方式,該方法不僅更加具成本效益、環保,還能穩定確保高品質。

混凝土產業具備極大的優化潛力
混凝土產業具備極大的優化潛力
© alcemy

隨著市場對節省資源、降低熟料含量的混凝土需求日增,如何減少水泥中最關鍵且資源密集的成分—熟料 (主要為石灰石,在超過 1,400°C 的高溫下燒製) —的使用量,成為重要課題。熟料的生產不僅極為耗能,同時會釋放大量二氧化碳,然而它對於水泥強度仍具關鍵性。為了更精確地預測水泥強度,並對混凝土生產進行更細緻且準確的品質監控,alcemy 的創辦人 Robert Meyer 與 Leopold Spenner 開發出一套以人工智慧為基礎的解決方案。這項技術能夠深入分析並優化整體生產流程,提升效率與永續性。

人工智慧讓水泥與混凝土的生產更高效、更符合氣候友善原則

這兩套軟體解決方案皆以機器學習與現有數據為基礎。水泥用 AI 系統會持續分析與品質相關的數據,包括化學組成、礦物結構與粒徑分佈 。根據這些資料,軟體能即時計算出動態目標值,提供研磨機 控制站的操作人員,即便石灰石、高爐礦渣或替代燃料出現波動,也能持續提升水泥的穩定性與一致性。預測的準確度則依賴於資料的品質。而針對預拌混凝土的 AI 系統,則能即時預測混凝土生產與運送過程中的品質參數,例如坍流度 (slump flow) 與水灰比 (w/c ratio)。該系統將工廠端的數據 (如投料、溫度與功率) 與混凝土攪拌車上的感測器數據 (如油壓與水位) 相互連結,讓現場人員能夠清楚掌握混凝土在運送途中及施工現場的實際狀況。

 

這兩套 AI 解決方案為更高效、環保的水泥與混凝土生產奠定了基礎,有助於將碳排放量最多減少 50%,例如透過降低建築內部結構中熟料的使用比例。因此,它們對於提升整體效率與推動建築業「去碳化」具有重要貢獻。目前這項技術已在德國超過 50 間水泥廠與預拌混凝土廠投入實際應用。

永續建築的新契機

自 2024 年起,MC-Bauchemie 與 alcemy 展開合作,並成為德國永續混凝土領導者聯盟 (German Sustainable Concrete Leaders Network) 的一員。該聯盟由 alcemy 於兩年前創立,致力於推動永續混凝土的研發與應用。透過共同舉辦的資訊活動與線上研討會,MC 不僅分享其在混凝土技術方面的經驗與專業知識,也進一步展現其在永續建築領域中的領導地位—如今更結合 AI 技術,邁向建築永續的新里程。

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