創新平臺／善用科技 找到低碳配方

在大樓、橋樑、隧道等建築中，全都少不了水泥的身影，但水泥在生產過程中，卻會排放大量二氧化碳。根據McKinsey數據顯示，全球約有7％碳排來自水泥業。

低碳風潮下，工研院研發「AI低碳無機聚合混凝土技術」，以全循環材料製成「低碳水泥」。團隊以常溫的無機聚合反應技術，取代高溫鍛燒製程，並以AI動態智慧配方技術，精準控制水泥品質，相比傳統水泥，可大幅減少90%碳排。

工研院材料與化工研究所組長邱國創指出，過去團隊投入無機聚合技術已久，但應用在循環材料上卻有全新挑戰，「最大關卡就是料源變異度極大。」

傳統的水泥製程配方固定，但循環材的原料複雜，每批的元素組成也大不相同，大幅提高配方排列組合的複雜度，因而影響產出水泥的特性和強度，若光靠人工實驗找出最佳配方解，十分曠日廢時。

不僅原料組成複雜，還要兼顧化學反應的先後順序及反應速度，不是一次把原料全都倒入攪拌，就能夠完工。邱國創笑說，以前研發工業產品，都希望無機聚合反應愈快愈好，馬上就能變成產品銷售，但水泥不是，從原來的循環材原料開始，到預拌成半成品、半成品輸送，再到現場施工硬化，而最後水泥強度的成果，是要等水泥幹掉20天后才能顯現。

面對複雜的配方計算和化合反應，團隊導入AI智慧平臺，只要輸入每批循環材的元素組成資訊，AI便會動態一鍵生成最佳化配方。

若光靠人工計算和實驗，可能三年都做不完；但導入AI以後，團隊大概只花了不到一年的時間進行實驗驗證，就找到最佳化配方，大幅縮短研發時間。

回首研發歷程，邱國創有感而發地說，每當在實驗室小量驗證可行後，就要放大到實場驗證階段，團隊用貨車把料源一噸一噸載到現場預拌，親自體會現場操作的問題，「你如果沒有到大太陽下去曬一下，瞭解工人的辛苦，你不會知道配方應該怎麼改，才能被使用者接受。」

當第一塊水泥產品真正試驗成功，也是最有成就感的時刻，未來在低碳與碳稅議題的雙重壓力下，加上水泥料源愈來愈稀缺，相信低碳水泥的應用空間也會更加寬廣。