Ketika semen dicampur dengan air, pasir, dan kerikil, ia berubah menjadi beton—bahan bangunan paling banyak digunakan di dunia. Namun, produksi semen diketahui menjadi salah satu penyumbang emisi karbon dioksida (CO2) terbesar di bumi, bahkan melebihi sektor penerbangan. Para peneliti dari Paul Scherrer Institute (PSI) di Swiss kini memanfaatkan kecerdasan buatan (AI) untuk menemukan formula semen baru yang tetap kuat tetapi jauh lebih ramah lingkungan. Dengan memanfaatkan pemodelan komputasi dan jaringan saraf buatan, mereka berhasil menciptakan sistem yang mampu mensimulasikan ribuan kombinasi bahan hanya dalam hitungan detik, untuk menemukan resep semen dengan emisi CO2 minimal tanpa mengorbankan kualitasnya.
Industri semen selama ini menghasilkan sekitar delapan persen dari total emisi CO2 global. Hal ini terjadi karena proses pembakaran batu kapur di kiln pada suhu tinggi 1.400 derajat Celsius, yang selain memerlukan energi sangat besar, juga melepas CO2 dari bahan bakunya. Tim peneliti PSI mencoba mengatasi hal ini dengan pendekatan berbeda, yakni dengan mengubah resep semen itu sendiri. Mereka memanfaatkan pembelajaran mesin untuk memodelkan berbagai kombinasi material alternatif agar emisi CO2 berkurang tetapi sifat mekanis tetap optimal. Cara ini ibarat memiliki “buku resep digital” yang mampu memberikan rekomendasi formula semen ramah iklim dalam waktu sangat singkat.
Hasil penelitian mereka menunjukkan adanya sejumlah kombinasi bahan yang menjanjikan dan berpotensi diproduksi secara massal. Meski begitu, semua formula yang dihasilkan AI ini tetap perlu diuji di laboratorium sebelum diterapkan dalam skala nyata. Studi ini juga menegaskan pentingnya kolaborasi lintas disiplin ilmu—dari kimia semen, termodinamika, hingga pakar AI—agar teknologi ini dapat terus dikembangkan, termasuk untuk menyesuaikan formula dengan kondisi spesifik seperti lingkungan laut atau gurun.
Penelitian ini diterbitkan dalam jurnal Materials and Structures pada 19 Juni 2025, dan dilakukan sebagai bagian dari proyek SCENE (Swiss Centre of Excellence on Net Zero Emissions), sebuah program riset nasional yang fokus mengembangkan solusi ilmiah untuk mengurangi emisi gas rumah kaca secara drastis di sektor industri dan energi.[]