La transición de los combustibles fósiles hacia las energías renovables es la principal solución para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y mitigar los impactos del cambio climático. Pero hay otros caminos que aprovechan la innovación digital aplicada en importantes actividades para alcanzar una economía descarbonizada y circular.
Tecnologías como la inteligencia artificial (IA), el Big Data, los gemelos digitales o el blockchain facilitan la gestión de los territorios y las actividades económicas posibilitando el aumento de la eficiencia en el uso de los recursos y la reducción de emisiones.
Edificios
El sector de la construcción (comercial y residencial) es el responsable del 40% de las emisiones de C02, sumando las producidas durante su construcción y a lo largo de su vida útil.
- Fase de diseño. Las tecnologías digitales pueden reducir estas emisiones en su fase de diseño. Por ejemplo, la gestión de macrodatos y la geolocalización avanzada pueden mejorar la construcción acorde con las características del territorio. La IA nos ofrece posibilidades para optimizar el espacio o conocer los flujos de aire para un mejor balance térmico del edificio.
- Construcción. La herramienta BIM permite reducir la huella de carbono tanto de los materiales utilizados como de su fabricación, transporte y reciclaje.
- Utilización. Cuando el edificio está terminado y habitado, los sistemas de detección inteligente (smart efficiency) permiten controlar y tomar decisiones para mejor la temperatura interior, el consumo eléctrico, los sistemas de frío/calor, los consumos de agua o los niveles de humedad. Se hace a través de análisis de Big Data y de Internet de las Cosas (IoT).
Transporte
El transporte supone cerca del 25% de las emisiones GEI, además de generar graves episodios de contaminación atmosférica, especialmente el terrestre que se produce en centros urbanos.
- Flujos. Gestionar los flujos de vehículos que entran y salen de una ciudad o circulan en sus calles ofreciendo a los conductores información en tiempo real sobre la densidad del tráfico es una de las posibilidades que ya existen gracias a la gestión de datos y control con sensores. Es posible desviar flujos, actuar sobre el sistema semafórico o abrir o cerrar carriles versátiles. Es clave el avance del llamado “coche conectado” que aporta información global sobre los flujos de los vehículos que “hablan” con las infraestructuras urbanas.
- Mercancías. Gestionar el tráfico de mercancías es clave para reducir emisiones. Las ciudades pueden generar soluciones con Big data e inteligencia artificial para optimizar las plataformas logísticas periféricas y las de kilómetro cero.
- Gemelos digitales. Replicar una ciudad en el entorno digital permite probar soluciones antes de implementarlas, procesando miles de datos y algoritmos que mejoren no solo la movilidad, sino también todos los consumos energéticos de la ciudad y su huella de carbono.
Agua
Es un bien escaso que hay que cuidar, reduciendo su consumo y haciendo un uso más eficiente. El consumo urbano de agua (la que usamos para beber y para actividades en hogares y empresas) supone sólo un 20% del consumo total, pues el restante 80% se destina a la agricultura. El abastecimiento y posterior saneamiento del agua utilizada tiene una importante huella de carbono.
- Predecir el consumo. Gracias a los sistemas de información basados en sensores, se puede optimizar la captación de agua de los diferentes recursos hídricos de los territorios, mientras que la inteligencia artificial permite cruzar datos para predecir el consumo por fechas y franjas horarias.
- Abastecimiento. Todo el sistema de depuración y transporte del agua hasta los hogares y empresas supone un complejo entramado de infraestructuras que consumen mucha energía. Las tecnologías digitales pueden ayudar a resolver el gran problema en esta fase: las fugas de agua en el sistema de abastecimiento, detectando fugas y bajadas de presión.
- Tratamiento. Cuando hemos usado el agua, ésta hace un viaje de regreso a la naturaleza, pero antes hay que sanearla en las depuradoras. Este proceso es, con diferencia, el que tiene una mayor huella de carbono de todo el ciclo. Gestionar a través de la digitalización los procesos de depuración permite un tratamiento más efectivo y, por tanto, con menor demanda de electricidad.
Residuos
Los residuos representan el 3% del total de emisiones GEI, pero según los estudios recientes es un porcentaje que está creciendo a nivel mundial. Sin embargo, es también una de las actividades donde se están implementando más soluciones tecnológicas y digitales que, en su conjunto, se conocen como Smart waste.
Recogida. Gracias a los sistemas tecnológicamente avanzados, podemos digitalizar los contenedores para obtener información precisa sobre su uso (sensores de llenado). Así, se optimizan las rutas de los vehículos de recogida reduciendo su consumo de combustible (uso de IoT con datos en tiempo real). También, se pueden analizar los patrones de comportamiento de los ciudadanos calle por calle o implementar un sistema de recogida inteligente con contenedores cerrados de apertura con tarjeta. No obstante, la recogida selectiva reduce la demanda de energía en las plantas de tratamiento y facilita el reciclaje con una menor huella de carbono.
Tratamiento. La mayoría de las plantas de selección en España ya están automatizadas y usan soluciones digitales para mejorar la separación de los residuos. El uso de la IA en la clasificación de los residuos mejora el sistema y reduce el consumo de energía. Es necesario “alimentar” a la IA con miles de imágenes de residuos para que los pueda detectar posteriormente. Algunos de los algoritmos más utilizados son la Regresión Lineal (LR) el Genético (GA) o las Redes Neuronales Artificiales (ANN).
