Hoy quiero hablaros de un problema del que cada vez se habla más, pero que aún sorprende a muchas personas: ¿qué pasa con las palas de los aerogeneradores cuando ya no sirven? Porque sí, también se “jubilan”, y cuando lo hacen, generan un residuo difícil de gestionar.
Todos estamos de acuerdo en que la energía eólica es una maravilla. Es limpia, renovable y una gran aliada contra el cambio climático. Pero, como casi todo en esta vida, también tiene su cara B. Lo primero que nos viene a la cabeza cuando pensamos en un aerogenerador son esas enormes palas girando con el viento para darnos electricidad sin contaminar. Y sí, eso es fantástico… mientras están en funcionamiento. El problema llega cuando estas palas llegan al final de su vida útil y hay que deshacerse de ellas. Entonces, lo que era una solución brillante, se convierte en un quebradero de cabeza. Y muy grande. Porque estas palas están diseñadas para resistirlo todo: viento, lluvia, sol, nieve… Por eso son ligeras y muy resistentes, gracias a los materiales con los que están construidas: materiales compuestos (fibra de vidrio y resinas) y madera de balsa. El inconveniente es que, precisamente por esos materiales resistentes, no son nada fáciles de reciclar. Y claro, la pregunta es inevitable: ¿qué hacemos con ellas?
Para que os hagáis una idea del tamaño del problema, solo en España, a finales de 2024, había 1.371 parques eólicos repartidos en 828 municipios, con nada menos que 22.210 aerogeneradores y más de 65.000 palas instaladas1. Y ojo, porque casi un 35% de esos aerogeneradores se pusieron en marcha antes de 2002, lo que significa que ya han superado los 20 años de vida útil, que suele estar entre 15 y 25 años. En otras palabras, en los próximos años nos enfrentamos a una auténtica avalancha de palas que habrá que desmontar y gestionar.
«En España, a finales de 2024, había 1.371 parques eólicos con 22.210 aerogeneradores y más de 65.000 palas instaladas»
¿Y si miramos más allá de nuestras fronteras? En Europa, se estima que para 2050, el volumen de residuos de palas generará más de 2 millones de toneladas al año, y que el total acumulado podría alcanzar los 43 millones de toneladas2. Todas esas toneladas se entienden mejor si recordamos que una sola pala puede medir más de 50 metros y pesar alrededor de 6 toneladas. ¡Casi nada! Toneladas y toneladas de palas que no podemos simplemente esconder bajo la alfombra (o más bien en el vertedero). Y no, obviamente esa no es una buena opción, ni es sostenible. Y lo más preocupante: todavía no existe una solución generalizada para todo ese material.
Y aquí es donde entra nuestro trabajo. En CARTIF, hemos estado trabajando precisamente en esto, en buscarle una segunda vida a estas palas. Uno de los proyectos en los que he participado se llama LIFE REFIBRE, y en él hemos desarrollado un equipo para reciclar mecánicamente estas palas. Lo que hacemos es triturarlas en condiciones muy controladas para recuperar la fibra de vidrio que contienen. ¿Y qué hacemos con esa fibra? Pues la hemos incorporado en mezclas asfálticas para carreteras. ¡Y funciona! Aporta propiedades extra que mejoran la durabilidad del firme. Así no solo evitamos que ese residuo acabe en el vertedero, sino que además damos un valor añadido a las carreteras, siendo un claro ejemplo de economía circular.
Lo interesante es que no hay una única forma de reciclar estas palas. Además del reciclado mecánico, en CARTIF también hemos investigado otras vías más avanzadas y prometedoras, como la pirólisis y el reciclado químico. La pirólisis es un proceso térmico en el que se calientan las palas en ausencia de oxígeno, lo que permite descomponer las resinas sin quemarlas. En este proceso se obtienen gases, líquidos y fibras de vidrio. Los gases y líquidos pueden valorizarse energéticamente, y las fibras de vidrio quedan prácticamente libres de resina. En CARTIF hemos trabajado en optimizar las condiciones del proceso para maximizar la recuperación de fibra con sus propiedades mecánicas lo más intactas posible. Por otro lado, el reciclado químico consiste en aplicar reactivos específicos para degradar las resinas de forma selectiva y así separar las fibras de vidrio sin dañarlas y conservando mejor sus propiedades estructurales. Esto permite reutilizarlas en aplicaciones de mayor valor añadido, como nuevos materiales compuestos, componentes para automoción, etc. Ambas técnicas presentan retos, como la eficiencia energética, la recuperación de subproductos o la escalabilidad industrial, pero su potencial es enorme. Al obtener las fibras de vidrio sin resina, se abre la puerta a reutilizarlas en productos mucho más exigentes. En CARTIF seguimos investigando estas vías porque creemos firmemente que el futuro pasa por soluciones que no solo eviten el vertedero, sino que transformen un residuo complejo en un recurso valioso.
Lo importante es no mirar hacia otro lado y pensar en lo que pasa cuando el molino deja de girar. Porque las palas no son de usar y tirar, ni de enterrar con disimulo. También merecen una segunda vida, y por eso necesitamos soluciones que sean sostenibles de verdad y circulares. Y, desde mi experiencia, os aseguro que se pueden encontrar. Porque sí, las palas también tienen derecho a una jubilación digna… y sostenible.
1 Asociación eólica española / Anuario Eólico 2024. La voz del sector
2 Wind energy in Europe / 2024 Statistics and the outlook for 2025-2030
Cuando una organización decide invertir en innovación, muchas veces no se activa solo un proceso técnico o estratégico, sino también una dinámica interna que complejiza la toma de decisiones. Lo que en principio parece una apuesta clara, pronto se convierte en una cadena de incertidumbres, validaciones cruzadas y opiniones múltiples. Es como si el organigrama se estirara verticalmente y se ensanchara horizontalmente. Donde antes había una dirección clara, ahora aparecen nuevos niveles de decisión… más departamentos implicados… nuevas voces que sienten la necesidad de evaluar, cuestionar o incluso redefinir la propuesta. Y aunque este interés transversal por los procesos de innovación demuestra que el tema importa, también introduce ruido, fricción y, muchas veces, parálisis…¡¡¡por tanto análisis!!!
Los responsables de innovación lo saben muy bien. Se enfrentan cada día al reto de justificar el por qué sí hay que invertir en una idea que aún no ha demostrado retorno, y de explicar el por qué no se puede seguir haciendo lo mismo de siempre, aunque eso parezca más seguro. Conviven con presupuestos ajustados, plazos inciertos y la necesidad de alinear expectativas con múltiples interlocutores, y, además, cada uno con su propia visión de lo que significa “innovar”.
En ese contexto, muchas decisiones clave acaban dependiendo más del estado de ánimo del día concreto que de la lógica estratégica que debería de soportar la decisión. La innovación se convierte, entonces, en una suerte de juego de azar corporativo. Como cuando, de pequeños, deshojábamos una margarita para saber si alguien nos quería:
Generada por inteligencia artificial
‘Ahora me aprueban… ahora no. Ahora lo ven claro… ahora no. Ahora invertimos… ahora no’
Aunque parezca una anécdota, esta dinámica tiene consecuencias reales. La innovación no puede depender del azar, ni de una sucesión de “síes” o “noes” subjetivos. Porque mientras se duda, el mercado avanza, las oportunidades caducan, las tecnologías se consolidan y el que mejora la competitividad es otro. Y lo más preocupante: cuando se repite muchas veces, esta lógica termina por desalentar a los equipos que impulsan la innovación desde dentro. La frustración se acumula, la motivación cae, y lo que podría haber sido una cultura de cambio hacia la prosperidad de la organización, se convierte en una cultura de freno y desasosiego.
Aquí es donde loscentros tecnológicos desempeñamos un papel fundamental. Nuestra misión no es sustituir la toma de decisiones empresariales, sino reducir el riesgo que las rodea. Actuamos como agentes que aportan objetividad, conocimiento y validación técnica en las diferentes fases de los proyectos de innovación:
Desarrollamos pruebas de concepto para anticipar la viabilidad de una solución antes de que se realice una gran inversión.
Aportamos datos y evidencia que permiten sustentar decisiones con mayor confianza.
Conectamos ciencia y tecnología con los retos reales del tejido productivo.
Creamos entornos de experimentación segura, donde es posible fallar rápido y barato, aprender y ajustar antes de escalar.
En definitiva, ayudamos a transformar esos “noes” que nacen del miedo o la incertidumbre en “síes” respaldados por conocimiento y visión a largo plazo. Pero además del respaldo técnico, ayudamos a algo igual de importante: conseguir la confianza organizacional en la innovación.
«Los centros tecnológicos ayudamos a conseguir la confianza organizacional en la innovación»
Ayudamos a crear el marco de confianza necesaria en los equipos de innovación que ya existen dentro de la empresa, para que poco a poco se vaya creando el cambio cultural que los mercados vienen demandado. Creamos confianza en los equipos de innovación: en su criterio, en su conocimiento del negocio y en su capacidad para explorar, testar y construir nuevas soluciones.
Porque innovar no debería requerir rediseñar el organigrama cada vez que se propone algo nuevo. No debería multiplicar los niveles de aprobación ni provocar una cascada de revisiones innecesarias. Si algo debe cambiar en la estructura de una empresa a raíz de un proyecto de innovación, que sea para incorporar un nuevo mercado, lanzar una nueva línea de negocio, o escalar un producto diferencial que antes no existía.
Los procesos de innovación no nacen para complicar la estructura de una organización y mucho menos complicar a las personas que forman parte de la organización. La innovación te preparara para el futuro. Y para ello, la fórmula es clara: autonomía, método y acompañamiento experto. La innovación no es un lujo ni una apuesta arriesgada. Es una necesidad estratégica para seguir siendo relevantes. Y como toda estrategia, debe gestionarse con rigor, con estructura y con aliados que aporten valor real. En los centros tecnológicos estamos para eso: para caminar al lado de quienes lideran el cambio, para reducir la incertidumbre y para ayudar a convertir buenas ideas en resultados tangibles.
En un mundo que busca reducir su huella de carbono y avanzar hacia una economía circular, los microorganismos anaerobios emergen como protagonistas en la lucha contra el cambio climático. Estos organismos, que prosperan en ambientes sin oxígeno, han sido empleados durante décadas en procesos como la digestión anaerobia para el tratamiento de residuos y la producción de biogás. Sin embargo, su potencial va mucho más allá. Gracias a los avances en biotecnología, los microorganismos anaerobios se perfilan como herramientas clave para la descarbonización industrial mediante procesos innovadores como la fermentación de gases (gas fermentation), en los que pueden transformar el CO2 o el CO en productos de alto valor añadido.
Las industrias pesadas, como la siderurgia, el cemento y la petroquímica, generan grandes cantidades de CO2 y CO como subproducto de sus procesos. Tradicionalmente, estos gases han sido liberado a la atmósfera, contribuyendo al calentamiento global. No obstante, la biología sintética y la biotecnología han abierto una nueva vía para aprovechar estas emisiones y convertirlas en productos valiosos mediante la acción de microorganismos anaerobios especializados.
Ciertas bacterias anaerobias, como las del género Clostridium, Moorella y Acetobacterium, pueden utilizar el CO2 y el CO como fuente de carbono y transformarlos en compuestos orgánicos mediante rutas metabólicas especializadas. Este proceso, conocido como fermentación de gases, facilita la conversión de emisiones industriales en productos químicos renovables, combustibles y biomateriales, promoviendo una economía más sostenible. Por ejemplo, Acetobacterium woodii y Moorella thermoacetica son bacterias acetogénicas capaz de convertir CO2 en ácido acético, un insumo clave para la industria química y alimentaria, mientras que especies como Clostridium ljundahlii pueden producir acetato y etanol, lo que las convierte en una alternativa viable para la generación de biocombustibles y otros productos de interés industrial.
Imagen de Clostridium autoethanogenum creciendo a partir de CO2/CO como fuente de C.
Además de etanol o ácido acético, las bacterias anaerobias son capaces de generar otros compuestos de interés como por ejemplo butanol, acetona y otros ácidos orgánicos como fórmico, propiónico o butírico. Estos productos son clave en la fabricación de plásticos, solventes y otros compuestos químicos con alta demanda industrial.
Los biopolímeros y bioplásticos representan otra vía prometedora. Cupriavidus necator puede transformar el CO2 en precursores de bioplásticos como polihidroxialcanoato (PHA) y polihidroxibutirato (PHB), materiales biodegradables que constituyen una alternativa sostenible a los plásticos convencionales derivados del petróleo.
Finalmente, las proteínas unicelulares obtenidas a partir de CO2 pueden ser producidas por diversas especies de hidrogenotrofos, que convierten gases como el CO2 e hidrógeno en biomasa rica en proteínas. Estas proteínas microbianas pueden utilizarse como una fuente alternativa para la alimentación animal e incluso humana, contribuyendo a la seguridad alimentaria global y reduciendo la presión sobre los recursos agrícolas tradicionales.
«Estas proteínas microbianas pueden utilizarse como una fuente alternativa para la alimentación animal e incluso humana»
El aprovechamiento de microorganismos anaerobios para la conversión de CO2 en productos de valor ofrece múltiples ventajas. En primer lugar, reduce las emisiones industriales, mitigando el impacto ambiental de sectores altamente contaminantes. Además, permite una producción sostenible de compuestos químicos y combustibles sin depender de recursos fósiles o cultivos agrícolas.
Actualmente, ya existen procesos de fermentación de gases a nivel industrial que están demostrando su viabilidad. Por ejemplo, la empresa LanzaTech ha desarrollado tecnologías basadas en bacterias acetogénicas para transformar CO2 y CO en etanol y otros productos químicos, utilizando gases residuales de la industria siderúrgica. Esta tecnología ha sido implementada en países como China y Bélgica, donde plantas industriales operativas han logrado convertir emisiones en biocombustibles y materiales renovables. Otro caso es la empresa Carbon Recycling International (CRI), que emplea microorganismos en Islandia para convertir CO2 en metanol, un compuesto clave en la industria química y de transporte.
Sin embargo, a pesar de su enorme potencial, la implementación de la fermentación de gases a escala industrial enfrenta desafíos técnicos y económicos. Entre ellos, se encuentran la optimización de los bioprocesos para mejorar la eficiencia de conversión del CO2, la reducción de costos operativos y el desarrollo de bioreactores adecuados para la producción a gran escala. Además, es necesario avanzar en el diseño de microorganismos modificados genéticamente que puedan maximizar la conversión de CO2 en productos específicos de interés industrial.
El área de Biotecnología y Química Sostenible de CARTIF ha desarrollado durante los últimos años una intensa actividad investigadora en torno a la tecnología de fermentación de gases y el manejo de microorganismos anaerobios. Concretamente, la ejecución de proyectos de I+D comoBioSFerA o CO2SMOSnos ha permitido poder posicionarnos en el panorama europeo como una entidad capaz de trabajar de forma exitosa con esta peculiar clase de microorganismos y poder optimizar específicamente sus condiciones de crecimiento en biorreactor presurizado, para incrementar rendimientos de producción de diversos compuestos como acido acético, etanol o 2,3-butanodiol.
A medida que la investigación y el desarrollo continúen avanzando, estos microorganismos desempeñarán un papel aún más fundamental en la transición hacia una industria más sostenible y una sociedad con menor impacto ambiental.
Las zonas rurales, a menudo, se enfrentan a desafíos que dificultan su desarrollo. La falta de infraestructura (física y digital), las oportunidades laborales limitadas, los riesgos ambientales y la necesidad de mayor inclusión social son solo algunos de los problemas con los que deben lidiar. Sin embargo, ahora tienen la oportunidad de tomar las riendas de su futuro y transformar su comunidad en un lugar más sostenible y próspero, gracias al proyecto RURACTIVE, en el que participa el área de Patrimonio de CARTIF.
Una de las herramientas más valiosas que ofrece RURACTIVE es el Programa de Monitorización Adaptativo. No se trata solo de recopilar datos “al tún-tún”, sino de comprender la realidad y asegurarse de que las soluciones que se implementen realmente beneficien a la zona a largo plazo.
Una visión clara de la situación
Antes de planificar un mejor futuro, es necesario entender cómo se está actualmente. Eso es exactamente lo que proporciona la Línea Base del Dynamo (que es como se han denominado a las zonas rurales participantes en el estudio). La línea base (o Baseline) proporciona un panorama detallado de las condiciones sociales, económicas, ambientales y culturales de la región. Gracias a 136 indicadores clave identificados, es posible ver con claridad las fortalezas y desafíos, desde las tendencias de empleo hasta el estado de la biodiversidad.
Esta línea base no es una fórmula genérica, sino que se adapta a la realidad de cada caso. Además, permite comparar el progreso con referencias regionales, nacionales e incluso europeas, asegurando que se mantienen alineados con objetivos de desarrollo más amplios. De entrada, esto ya supone ir un paso por delante (o dos) respecto de las formas habituales de estudiar el medio rural.
Una forma más inteligente de identificar y solucionar problemas
El Programa de Monitorización nos permite ir más allá de la simple identificación de problemas: nos ayuda a seguir su evolución y detectar señales de advertencia temprana antes de que se conviertan en verdaderos problemas. Los Indicadores de Alerta Temprana (o Early Warning Indicators, EWI) son fundamentales en este sentido, ya que nos dan la capacidad de actuar antes de que problemas como el declive económico o el deterioro ambiental estén fuera de control.
Al actualizar continuamente nuestra lista de indicadores, e incluir otros nuevos cuando sea necesario, aseguramos que el sistema de monitorización siga siendo flexible y adaptable. Esto significa que, a medida que la zona rural cambia, su capacidad para responder a nuevos desafíos también mejora.
Empoderando a las comunidades con datos y conocimiento
Uno de los mayores beneficios de participar en RURACTIVE es que las zonas rurales no están solas en este proceso. Gracias al Hub Digital de RURACTIVE, tienen acceso a una plataforma compartida donde pueden visualizar y analizar toda la información recopilada, cuando, donde y como quieran. Esto no solo hace que el progreso sea más transparente, sino que también permite que los líderes locales y la propia comunidad participen activamente en la toma de decisiones.
Además, el proyecto fomenta un enfoque participativo, lo que significa que ciudadanos, negocios y organizaciones locales tienen voz en la definición de prioridades y la evaluación del progreso. Gracias a este programa, las zonas rurales tienen una mayor capacidad de decisión, basada en datos reales, medibles y que las retratan.
Fig 1. Programa de Monitorización Adaptativo
La figura 1 muestra el proceso completo cuando un Dynamo accede al Ecosistema RURACTIVE y se aplica el Programa de Monitorización Adaptativo. Primero, se desarrolla una línea base completa que describe la situación actual de la zona rural, basada en los valores de los Indicadores Clave de Empoderamiento Rural (o Key Rural Empowerment Indicators, KREI). Esta línea base incluye una extensa lista de indicadores, pero se adapta a las condiciones específicas del territorio que se está analizando, de forma que es rápido y fácil obtener los datos necesarios, pues se vinculan a aspectos afines y conocidos. Con la información recogida, se elabora un diagnóstico que ayuda a identificar los desafíos a los que se enfrenta y las posibles soluciones que se aplicarán en una etapa posterior en el Plan de Acción Local (Local Action Plan: LAP). El siguiente paso es ajustar los indicadores, o incluso definir algún indicador nuevo adaptado a las soluciones identificadas, y determinar cuáles van a ser los indicadores de alerta temprana (EWI). La herramienta de monitorización gestiona la recogida y procesamiento de los datos, ayudando a conocer cuál es la evolución del plan de acción local de manera periódica.
Construyendo un territorio más fuerte y resiliente
Unirse a RURACTIVE y utilizar sus herramientas de monitorización no es solo una cuestión de números y estadísticas: es la clave para transformar una región en un lugar más conectado, resiliente y próspero. Gracias a un enfoque estructurado y basado en datos, se pueden diseñar estrategias que realmente funcionen, garantizando que la innovación, la sostenibilidad y la inclusión sean la base de su desarrollo.
Para un Dynamo, este no es un proyecto más, es una oportunidad única para tomar las riendas de su propio progreso, con el respaldo del conocimiento, la colaboración y las mejores herramientas disponibles en un mundo que irremediablemente ha de ser digital e interconectado.
Co-autora
Maya Tasis. Titulada en Ingeniería Técnica Industrial Mecánica por la Universidad de Oviedo. Experiencia en el exigente sector de la automoción, coordinando obras industriales, proyectos internacionales y gestión de equipos multidisciplinares. Actualmente investigadora de CARTIF, donde colabora en proyectos internacionales de mejora de procesos industriales y proyectos del área de Patrimonio cultural y natural.
En el mundo del desarrollo de software, la interoperabilidad es la capacidad de que diferentes dispositivos, sistemas y aplicaciones trabajen juntos de manera coordinada, como si fueran músicos en la orquesta sinfónica de Viena, independientemente de su origen o tecnología. Este concepto es clave en la transformación digital donde los sistemas, como por ejemplo, una aplicación robótica, deben integrarse con múltiples plataformas, incluyendo sistemas de control robotizados, soluciones de inteligencia artificial y plataformas de gestión industrial IT como el ERP (Planificación de Recursos Empresariales) o MES (Sistema de Ejecución de Fabricación).
El objetivo principal es facilitar el intercambio de datos en tiempo real para una toma de decisiones más inteligente. La interoperabilidad desempeña un papel esencial en la robótica al permitir la integración fluida entre sistemas productivos industriales heterogéneos y plataformas digitales.
Beneficios de la interoperabilidad
Adoptar tecnologías de interoperabilidad en el desarrollo de aplicaciones robóticas aporta múltiples ventajas, entre ellas:
Gestión inteligente y monitorización remota de activos como robots y máquinas herramienta, permitiendo un control centralizado y en tiempo real de sistemas distribuidos.
Optimización de la toma de decisiones, gracias a la disponibilidad de datos en tiempo real, se asegura una mejor capacidad de respuesta a eventos imprevistos y optimización de flujos de trabajo.
Facilidad de escalabilidad y modularidad: permitiendo la integración de nuevas tecnologías, sensores y robots sin la necesidad de rediseñar sistemas completos, favoreciendo la adaptabilidad de futuras necesidades industriales.
Reducción de costes y tiempos de inactividaden líneas de producción, gracias a la integración de sistemas heterogéneos, minimizando tiempos de configuración y permitiendo una rápida reconfiguración y flexibilidad de procesos productivos en entornos dinámicos.
Mantenimiento predictivo y optimización de recursos, utilizando modelos basados en IA para anticipar fallos, optimizar el uso de repuestos y aumentar la vida útil de los equipos sin comprometer la productividad.
FIWARE como facilitador de la interoperabilidad
Para que los sistemas robóticos puedan integrarse de manera eficiente, es crucial que sean compatibles con plataformas estandarizadas que permitan la gestión inteligente de datos y la comunicación. FIWARE, con la que trabajamos en el proyecto ARISE, es un conjunto de tecnologías, arquitecturas, y estándares que aceleran el desarrollo e implantación de soluciones basadas en código abierto. Como tecnología referente para la Unión Europea, FIWARE contribuye principalmente a la creación de herramientas y servicios interoperables para la gestión y análisis de datos en tiempo real, asegurando persistencia, flexibilidad y escalabilidad, permitiendo así la creación de aplicaciones personalizadas sin costes excesivos. Otra propuesta de valor es su naturaleza multi-sector. Los componentes y arquitecturas de referencia estandarizados de FIWARE permiten que cualquier solución diseñada para un sector específico de la industria productiva, logística o servicios, sea por defecto interoperable con otro tipo de verticales como la gestión de energía, movilidad, o los emergentes espacios de datos.
En ARISE, desarrollamos aplicaciones robóticas para la interacción humano-robot integrando nuestro ARISE middleware (solución middleware que integra Vulcanexus, ROS2, FIWARE y ROS4HRI), en cuatro entornos de experimentación explorando soluciones robóticas conectadas con FIWARE en un escenario de industria 5.0. Uno de estos entornos está en CARTIF, un laboratorio para pruebas de validación tecnológica en entornos de prueba controlados (TRL 4-5). En la siguiente Figura 1 se puede ver este entorno de experimentación:
Fig 1. Entorno de experimentación en CARTIF
El papel fundamental de FIWARE radica en proporcionar herramientas que permitan la interoperabilidad entre sistemas heterogéneos, asegurando una integración fluida de datos y dispositivos IoT en tiempo real, una gestión dinámica de los datos procedentes del plano operacional permitiendo la comunicación entre diferentes sistemas, dispositivos y plataformas hacia el plano analítico, garantizando una integración profunda con las infraestructuras IT/OT empresariales (ver figura 2):
Fig 2. Ecosistema ARISE middleware
Cómo se diseña una arquitectura FIWARE y componentes clave
El diseño de una arquitectura FIWARE se basa en un enfoque modular, donde los componentes se integran según las necesidades de la aplicación. La arquitectura se organiza en torno a su núcleo central (Context Broker) que gestiona el tránsito de los datos en tiempo real. Para implementar FIWARE de manera efectiva, se recomienda seguir estos pasos:
Definir el caso de uso: identificar los objetivos y requisitos de la aplicación
Seleccionar la arquitectura adecuada: incluir el Context Broker, IoT Agents y otros componentes según las necesidades, convertir protocolos heterogéneos en datos compatibles con FIWARE. Por ejemplo, el habilitador OPC-UA IoT Agent, facilita que los datos recopilados en entornos industriales puedan gestionarse en tiempo real, facilitando la interoperabilidad con otros sistemas.
Integrar dispositivos y sistemas: conectar sensores, robots u otros sistemas mediante OPC-UA, MQTT u otros protocolos.
Implementar seguridad y control de acceso: usar Keyrock y PEP Proxy para garantizar la protección de datos gestiona la autenticación y control de acceso.
Almacenar y analizar datos: utilizar Cygnus, Draco o QuantumLeap para obtener información valiosa, para el almacenamiento histórico de datos, persistencia y su análisis en plataformas Big Data.
Desplegar en la nube o en entornos locales: considerar FIWARE Lab o infraestructura propia para el hosting de los servicios.
Monitorización y Optimización: evaluar el rendimiento del sistema y mejorar la integración con otras plataformas como AI-on-Demand o Digital Robotics. Wirecloud permite la creación de dashboards visuales personalizados. También facilita la conexión con otras aplicaciones de fácil integración como Grafana y Apache Superset.
Fig 3. FIWARE arquitectura modulas y ejemplo de aplicación
En CARTIF seguimos apostando por estas tecnologías para construir un futuro donde la colaboración entre sistemas y plataformas sea la clave del éxito. Recientemente nos hemos unido a la red de FIWARE iHubs con el nombre de CARTIFactory. Como iHub oficial, no solo fomentará la adopción de FIWARE, sino que también actuará como un centro de referencia con su laboratorio de experimentación para fomentar la interoperabilidad en aplicaciones robóticas de nuestra comunidad y ecosistema industrial.
En conclusión, la interoperabilidad no es solo un requisito técnico sino un pilar fundamental para el éxito de la transformación digital en la industria. Tecnologías como FIWARE permiten conectar sistemas, optimizar procesos y fomentar un ecosistema , flexible y escalable Gracias a esta capacidad, las empresas pueden integrar inteligencia artificial, robótica y automatización avanzada.
Co-autores
Aníbal Reñones. Director del área de Industria 4.0 de la División de Sistemas Industriales y Digitales.
Francisco Meléndez. Experto en Robótica y FIWARE Evangelista. Technical Coordinator en el proyecto ARISE (FIWARE Foundation).
En una entrada anterior del blog, hablamos sobre la importancia de la interoperabilidad y cómo esta permite que diferentes sistemas se comuniquen entre sí sin barreras. Usamos la metáfora de la Torre de Babel digital para explicar los desafíos que surgen cuando múltiples tecnologías, dispositivos y plataformas intentan compartir información sin un lenguaje común. En este contexto, uno de los pilares que facilita la interoperabilidad semántica es el uso de ontologías.
Pero, ¿qué es una ontología y por qué es tan relevante para el mundo digital y de la eficiencia energética? Vamos a explicarlo de una forma sencilla.
El lenguaje de las máquinas: ¿cómo nos entendemos?
Para entender qué es una ontología, pensemos en cómo los seres humanos nos comunicamos. No todos hablamos el mismo idioma, y cada lengua tiene su propia estructura gramatical, sonidos y símbolos escritos. Aun dentro de un mismo idioma, existen dialectos y variaciones regionales que pueden hacer que la comunicación sea más compleja.
Las máquinas y los sistemas digitales se enfrentan a un problema similar. Cada fabricante de sensores, dispositivos o software puede utilizar su propio «idioma» para representar datos. Un sistema de climatización de un edificio puede reportar la temperatura en grados Celsius, mientras que otro lo hace en Fahrenheit. Algunos dispositivos pueden llamar «temperatura ambiente» a un valor, mientras que otros simplemente lo etiquetan como «temp» o «T». Si estos sistemas no tienen un diccionario común, la comunicación entre ellos será difícil o incluso imposible. Aquí es donde las ontologías entran en escena.
¿Qué es una ontología?
En el ámbito de la informática y la inteligencia artificial, una ontología es una estructura que define conceptos y las relaciones entre ellos en el ámbito de un dominio específico. Es decir, es una manera de organizar la información para que diferentes sistemas la entiendan de la misma manera.
Volviendo a la analogía de los idiomas, una ontología es como un diccionario multilingüe con reglas gramaticales claras. No solo establece equivalencias entre conceptos pertenecientes a distintos idiomas, sino que también establece las relaciones entre ellas. Por ejemplo, si una ontología dice que «temperatura ambiente» y «temp» significan lo mismo, un sistema que utilice esta ontología considerará ambas expresiones como equivalentes. Además, una ontología permite inferir nueva información a partir del conocimiento que ya está definido en ella. Es decir, no solo almacena datos, sino que también puede usarlos para deducir cosas que no estaban explícitamente escritas.
Para fijar el concepto de ontología vamos a imaginar una casa, en la cual podríamos definir:
Relaciones: una puerta conecta habitaciones, las ventanas están en las paredes, un baño es un tipo de habitación…
Teniendo todo esto descrito y bien formulado, una inteligencia artificial podría responder a preguntas como ¿una ventana puede estar en el techo? o ¿puede haber más de una puerta en una casa?
Las ontologías ayudan a las máquinas a razonar sobre la información, permitiendo que estas entiendan conceptos de forma más estructurada, y no solo como datos sueltos. De hecho, las ontologías se utilizan a menudo en buscadores inteligentes, robótica, chatbots, etc.
Las ontologías y la interoperabilidad semántica
Como mencionamos en nuestra entrada anterior, la interoperabilidad tiene varias dimensiones: técnica, sintáctica, semántica y organizacional. En este caso, las ontologías juegan un papel crucial en la interoperabilidad semántica, asegurando que los sistemas comprendan e interpreten la información de la misma manera.
Imaginemos una plataforma que gestiona la eficiencia energética de un edificio inteligente. Recibe datos de múltiples sensores y sistemas: iluminación, climatización, consumo eléctrico, calidad del aire, etc. Si cada uno de estos dispositivos utiliza una forma diferente de representar la información, sin una ontología que estandarice estos datos, sería un caos intentar procesarlos y analizarlos de manera unificada.
El uso de una ontología previamente establecida permitirá que esta plataforma reconozca que «sensor de temperatura», «termómetro» y «climatización interna» están relacionados, asegurando que la información se procese de forma coherente y homogénea.
«Una ontología es una estructura que define conceptos y las relaciones entre ellos en el ámbito de un dominio específico»
Ontologías en la vida cotidiana y en la eficiencia energética
Las ontologías no son un concepto exclusivo del mundo digital. En nuestra vida cotidiana, sin darnos cuenta, usamos estructuras similares para organizar información. Por ejemplo:
En un supermercado, los productos están organizados en secciones: frutas, lácteos, carnes, panadería, etc. Este esquema ayuda a encontrar rápidamente lo que buscamos.
En una biblioteca, los libros están clasificados por género, autor y tema, facilitando su búsqueda.
En el ámbito médico, existen sistemas de clasificación de enfermedades y medicamentos para que los profesionales de la salud hablen un mismo idioma.
En el campo de la eficiencia energética, las ontologías son esenciales para desarrollar servicios que conviertan a los edificios en edificios inteligentes capaces de autogestionarse y optimizar su consumo. Al utilizar una ontología común, los diferentes sistemas pueden intercambiar información sin errores de interpretación, permitiendo que la iluminación, la climatización y otros dispositivos trabajen juntos de manera eficiente.
Además, las ontologías permiten razonar (extraer conclusiones), lo cual facilita el desarrollo de sistemas de ayuda a la toma de decisiones con el objetivo de optimizar el uso de la energía, reducir el desperdicio y mejorar la eficiencia operativa de los edificios.
Varios son los proyectos en los que CARTIF analiza y aplica ontologías estándares para garantizar que los datos de distintos edificios sean comprensibles y reutilizables en soluciones digitales avanzadas, como es el caso de los proyectos DEDALUS y DigiBUILD. En ambos proyectos, el uso de ontologías permite unificar la información, facilitando así la generación de estrategias conjuntas de automatización y control del edificio y la toma de decisiones basada en datos reales. Además, el uso de ontologías permite que los diferentes sistemas que se están desarrollando en estos proyectos puedan “hablar el mismo idioma”, lo cual significa que pueden intercambiar información de forma sencilla y comprenderse entre sí, incluso si han sido diseñados por diferentes entidades o para funciones diferentes.
Mediante el uso de ontologías, incorporamos un nuevo habilitador tecnológico que nos permite construir un futuro más digital y sostenible, donde la información fluya sin barreras y donde los edificios sean verdaderamente inteligentes, contribuyendo con ello a la descarbonización y sostenibilidad del planeta.
