Uno de los principales desafíos que afronta la cuenca mediterránea española es la escasez de recursos hídricos, un factor crítico para la producción agrícola en la región. La agricultura es un sector económico vital, donde predominan los cultivos de regadío, como hortalizas y, actualmente, los olivares. Estos últimos, tradicionalmente de secano, se han convertido en cultivos de regadío debido a la disminución en las precipitaciones observada en las últimas décadas. Tanto las hortalizas como los olivares requieren un suministro constante y adecuado de agua en sus fases de producción más exigentes, lo que intensifica la presión sobre los limitados recursos hídricos disponibles en la zona.
Estos cultivos de regadío son esenciales no solo para la producción de alimentos, sino también para la economía local y nacional. Por ejemplo, la producción de aceite de oliva en Andalucía es un pilar fundamental de la dieta mediterránea y representa una parte significativa de las exportaciones agroalimentarias de España. En 2023, España exportó 684.500 toneladas de aceite de oliva, lo que demuestra la importancia de este sector en el comercio internacional. El olivo, aunque es un árbol resistente a la sequía, tiene exigencias hídricas específicas que son cruciales para su desarrollo y producción. En general, los olivos requieren entre 0,4 y 0,8 litros de agua anuales, dependiendo de factores como el tipo de suelo, la edad del árbol y las condiciones climáticas. Durante períodos críticos, como la floración y el envero, las necesidades hídricas aumentan considerablemente, lo que hace que un riego adecuado sea vital para asegurar una cosecha de calidad.
Balance hídrico de Andalucia, España (2021-2050) (mm/día)
Además, la calidad del agua utilizada para el riego es fundamental. El agua con alta salinidad o contaminantes puede afectar negativamente el crecimiento del olivo y la calidad del aceite producido. Un riego inadecuado puede llevar a problemas como la reducción del rendimiento y la concentración de compuestos fenólicos, que son esenciales para las propiedades organolépticas del aceite de oliva. Por lo tanto, el uso de agua de calidad no solo es vital para la salud del olivo, sino que también influye directamente en la calidad del producto final, impactando en la rentabilidad del cultivo.
Sin embargo, la dependencia de estos cultivos con el agua de riego plantea diversos retos sobre la sostenibilidad a largo plazo, especialmente en un contexto de cambio climático que está exacerbando la escasez de agua. La gestión eficiente de los recursos hídricos se vuelve, por tanto, una prioridad para garantizar la viabilidad de la producción de aceite de oliva y otros cultivos en la región.
El proyecto PRIMA NATMed, coordinado por CARTIF, aborda la escasez hídrica en la región mediterránea mediante la implementación de Soluciones basadas en la Naturaleza (SbN) en infraestructuras hídricas existentes. Su enfoque innovador, basado en el desarrollo e implementación de «SbN de Ciclo íntegro del Agua» (Full-Water Cycle-NbS por sus siglas en inglés), busca optimizar la gestión del agua y mejorar los servicios ecosistémicos relacionados, además de proporcionar beneficios ambientales, sociales y económicos a las comunidades mediterráneas.
Una de las iniciativas clave de NATMed es la implementación y mejora de sistemas de tratamiento y almacenamiento de aguas residuales regeneradas para su reutilización en la agricultura. Esta estrategia, proporciona una fuente de agua alternativa, que no solo ayuda a conservar fuentes de agua natural reduciendo la sobreexplotación de los ecosistemas y recursos hídricos, sino que también proporciona a los agricultores una fuente confiable de riego, especialmente en regiones donde el agua es escasa. Además, el uso de agua regenerada aporta nutrientes a los cultivos como el fósforo o el nitrógeno, lo que reduce la necesidad de fertilizantes químicos y, por ende, disminuye los costos de producción, contribuyendo así a la sostenibilidad económica y ambiental de la agricultura en la región mediterránea.
Un ejemplo de esta estrategia es el caso de estudio español del proyecto localizado en el Centro de Nuevas Tecnologías del Agua (CENTA) en Carrión de los Céspedes, Sevilla, donde se están optimizando la combinación de varios humedales artificiales con el objetivo de proporcionar agua regenerada para el riego de cultivos como el olivar. Estos humedales pueden ser de diferentes tipos, incluyendo:
Configuración hibrida: Flujo Subsuperficial Vertical + Superficie de Agua Libre
Humedal de helófitas flotantes
Humedal de tratamiento aireado
Humedal de flujo vertical francés
Centro de Nuevas Tecnologías del Agua (CENTA) en Carrión de los Céspedes, Sevilla
Los humedales artificiales son ecosistemas creados por el ser humano que emulan los procesos naturales de depuración de agua encontrados en humedales naturales. Estas SbN aprovechan una intrincada red de interacciones entre el sustrato, las plantas y los microorganismos para purificar eficazmente las aguas residuales. A medida que el agua fluye a través del humedal, los contaminantes son eliminados mediante una serie de procesos complementarios: los sólidos en suspensión quedan atrapados en el laberinto formado por el sustrato y las raíces de las plantas; la materia orgánica es descompuesta por una comunidad diversa de microorganismos que prosperan en condiciones tanto aeróbicas como anaeróbicas; el nitrógeno es absorbido por las plantas o transformado por bacterias especializadas; el fósforo es capturado por el sustrato; y los patógenos son neutralizados por una combinación de factores, incluyendo sustancias tóxicas producidas por las raíces de las plantas y la acción de microorganismos depredadores. Esta sinergia de procesos físicos, químicos y biológicos convierte a los humedales artificiales en una solución eficaz y sostenible para el tratamiento de aguas residuales.
Por último, la optimización de humedales artificiales desarrollada en el proyecto NATMed busca abordar el reto de la escasez de agua en la agricultura de regadío mediante la provisión de fuentes alternativas de riego, que también reducen la necesidad de fertilizantes químicos, contribuyendo así a la sostenibilidad ambiental y económica de la región. Como parte de este enfoque, se medirán los parámetros de calidad del agua de riego para garantizar el cumplimiento de la normativa vigente, además de analizar los nutrientes que se aportan al suelo, como el fósforo y el nitrógeno, y su impacto en la producción de los cultivos. Un aspecto clave del proyecto es su potencial de replicabilidad en otras localidades para enfrentar el desafío de la escasez de agua en la región mediterránea, lo que se está facilitando a través de actividades de participación y formación con actores relevantes de la zona. Estas iniciativas son fundamentales para asegurar la viabilidad a largo plazo de la agricultura en la región frente al cambio climático y la creciente demanda de agua.
La flor de loto tiene la capacidad de sobrevivir en entornos difíciles, como las zonas pantanosas, de ahí que sea frecuentemente asociada con los complejos procesos vitales que debe enfrentar el ser humano.
A la mayoría de los centros tecnológicos nos han dicho alguna vez frases del tipo «cuéntame tú y te digo si se adapta a lo que necesito» , «búscame una subvención y montamos un proyecto que se adapte» o «cuando lo tengas desarrollado y funcione, hablamos». Este tipo de frases no son más que una demostración de, en general, la baja cultura innovadora que tenemos en nuestro entorno, y de las inexistentes políticas estratégicas empresariales basadas en innovación.
Los centros tecnológicos somos agentes expertos en innovaciones incrementales, que nos debemos a las exigencias del mercado y que tenemos el objetivo de generar beneficio social y económico en los sistemas de innovación a los que pertenecemos. Somos, por tanto, agentes fundamentales para conseguir la prosperidad de las regiones dado que nuestra misión es utilizar la ciencia, transformarla en soluciones tecnológicas y transferirla al mercado para que se exploten y generen valor.
«Los centros tecnológicos somos agentes fundamentales para conseguir la prosperidad de las regiones»
Necesitamos que cada agente del sistema de innovación cumpla con su rol porque si cada agente opera libremente, en un mercado de competencia perfecta, donde la única variable que se percibe a considerar es el precio, se dan inconsistencias e ineficiencias que en muchos casos no se perciben en el corto plazo, pero en todos los casos se sufren en el largo. Así, los ecosistemas de innovación pueden llegar a ser verdaderos cultivos de «des-tecnología», de ·des-valorización» y en último término de «des-innovación» si cada agente no tenemos claro cuál es nuestra función y ámbito de actuación, si no operamos buscando monopolios de roles y si no se persigue un objetivo común como ecosistema por todos los agentes que participamos.
Sin entrar en quien fue antes, si el huevo o la gallina, hay numerosos ejemplos que demuestran la relación entre la competitividad y prosperidad de las regiones y la existencia de centros tecnológicos fuertemente enraizados, con un rol claramente definido y apoyados por el ecosistema:
Se trata de ecosistemas en los que se incentiva económica y fiscalmente la innovación, y en donde existe una verdadera cultura hacia el cambio buscando la prosperidad.
Ecosistemas que cuentan con una clara apuesta por parte de las administraciones públicas hacia la innovación, pilotando proyectos estratégicos basados en tecnología, invirtiendo en financiación basal para los centros tecnológicos y con monopolios de roles de cada agente que consigue la eficiencia del ecosistema.
Se trata de ecosistemas con tratamientos fiscales que incentivan la generación de océanos azules en el largo plazo y la compra de innovación tecnológica de sus propios agentes en el corto y medio plazo.
Son ecosistemas culturalmente avanzados que buscan la independencia tecnológica y por tanto la autonomía en la toma de decisiones.
Ecosistemas con redes de valorización de tecnología y conocimiento maduras y preparadas para la explotación de esos activos.
Ecosistemas que crean talento propio y atraen talento ajeno.
Conociendo, por tanto, las variables de entorno que afectan al establecimiento de un ecosistema de innovación adecuado: sostenible y próspero, es deber de todos los agentes que formamos los ecosistemas de innovación, luchar por conseguir entornos de innovación fértiles, bien dotados de recursos y cultura innovadora, que sirvan de agua y abono, y no pantanosos en los que cada agente nos tengamos que convertir en flores de loto buscando la supervivencia en un entorno en el que se compite en precios y nos aleja de buscar la prosperidad de nuestras propias regiones que es alcanzable únicamente aportando valor según nuestro rol.
¿Quieres conocer la herramienta antes de que te contemos más de ella? Accede a la versión Beta aquí
En el año 2022, la Comisión Europea seleccionó 112 ciudades para participar en la iniciativa «100 Climate-Neutral and Smart Cities by 2030» (27 europeas y 12 de países asociados). Estas ciudades recibirían soporte técnico de la plataforma Mission Cities dirigida por el proyecto europeo NetZeroCities, con el objetivo de actuar como centros de experimentación e innovación para alcanzar la neutralidad climática en el año 2030; así como servir de modelo para que otras ciudades puedan alcanzar la misma meta en 2050.
Desde el inicio del proyecto, NetZeroCities ha apoyado a las 112 ciudades seleccionadas como «Mission Cities», que han participado en programas como «Pilot Cities Programme» y «Twinning Learning Programme».
Clasificación de las ciudades en el proyecto de NZC
Para formalizar este objetivo de sostenibilidad, el proyecto NetZeroCities ha apoyado el desarrollo de Climate City Contracts en las ciudades seleccionadas. Donde se formaliza un acuerdo entre la ciudad, sus partes interesadas (como empresas, organizaciones civiles y ciudadanos) y la Comisión Europea; estableciendo compromisos claros y específicos para 2030 y 2050.
El contexto de NetZeroCities
Climate City Contract: un contrato hacia la neutralidad climática
El Climate City Contract (CCC) es un plan de acción que permite a la municipalidad definir las acciones y los actores municipales públicos y privados involucrados en el desarrollo de acciones destinadas a alcanzar la neutralidad climática en 2030 y 2050. Este proceso, es iterativo y permite asumir nuevos compromisos y la evaluación periódica de las medidas adoptadas.
Secciones del Climate City Contract
Este documento establece una estrategia integral dividida en tres principales líneas de intervención, el acuerdo de las partes denominado commitment, la estrategia para la neutralidad climática denominada Action plan y el modelo economico que lo sustenta, denominado como Invesment plan.
Para ello, las ciudades deben formalizar un compromiso común entre todas las partes interesadas, identificando los sectores prioritarios, los principios de justicia climática y colaboración, y los actores comprometidos con los objetivos climáticos de la ciudad. Luego, se presenta un plan de acción que evalúa las fortalezas y brechas de las políticas existentes, proponiendo un portafolio de intervenciones coordinadas que incluye un inventario de emisiones como punto de partida y destaca los beneficios sociales de las acciones propuestas, además de proporcionar conclusiones para futuras actualizaciones del plan. En esta sección, los Solution Bundles desempeñan un papel crucial al ofrecer soluciones directas para avanzar hacia la neutralidad climática y facilitar los compromisos y procesos necesarios para alcanzarla en cada ciudad junto con los actores implicados. Finalmente, se elabora un plan de inversión que organiza recursos públicos y privados, analiza inversiones pasadas y actuales, identifica barreras y necesidades, y desarrolla políticas para atraer capital, mitigar riesgos financieros y fortalecer capacidades con la participación activa de los principales actores.
NetZeroCities. Mission Cities Europeas
La herramienta: Solution Bundles
Concepto y Descripción
Desde CARTIF, el equipo compuesto por Rosalía Simón, Ana Belén Gómez , Andrea Gabaldón, Carolina Pastor y Carla Rodríguez, ha desarrollado esta herramienta para apoyar a las ciudades en el desarrollo de su Climate City Contract. Los Solution Bundles proporcionan combinaciones de tecnologías y mecanismos potenciadores que implementadas de forma conjunta maximizan su impacto, facilitando la selección de acciones destinadas a conseguir la neutralidad climática. Con ello, se busca facilitar la visualización de un enfoque completo y eficaz, mejorando el acceso al Repositorio de información de NetZeroCities, y la comprensión de soluciones urbanas innovadoras.
Además, los Solution Bundles pueden usarse como canvas en el trabajo de involucración de los agentes locales para aumentar su participación; ya que actúan como un lienzo interactivo para talleres, facilitando la creación de recursos o conocimiento entre municipios y otros agentes
Paquetes de acciones diseñados para mitigar el cambio climático y alcanzar la neutralidad de carbono en las ciudades
La herramienta cuenta con cuatro paquetes, que permiten la selección de diversas tecnologías mediante diagramas interactivos y sencillos; además de presentar esta información en relación a la escala de su implementación (Ciudad, Distrito y Edificio).
“E-Movility and electrification”: Las soluciones incluidas en este paquete se enfocan en la producción de energía renovable y la descarbonización de todos los sectores mediante la electrificación.
“Low-carbon energy via setor coupling”: Este paquete se centra en la conexión de diferentes sectores a través de sistemas energéticos, aplicando principios de economía circular y reutilización de residuos.
“Reduction of energy & resources needs”: Este paquete alberga soluciones pasivas enfocadas en reducir las necesidades energéticas en el entorno construido, aumentar la eficiencia de los sistemas de utilización de recursos y energía.
”Carbon capture, storage & removal”: Este paquete se centra en reducir las necesidades energéticas mediante sumideros de carbono, eliminando emisiones residuales y utilizando Soluciones basadas en la Naturaleza (SbN) para gestionar los ecosistemas de la ciudad y optimizar la captura de carbono.
Desarrollo de la tool e implementación en el portal
Su desarrollo se está llevando a cabo en diferentes fases, con el objetivo de implementar los feedback de los diferentes usuarios y ciudades. Inicialmente, estará enfocada en ayudar a las Mission Cities, pero con el objetivo de poder apoyar a todas las ciudades en su proceso hacia la neutralidad climática de 2050.
Actualmente, la herramienta sigue en desarrollo y solo dos de los cuatro paquetes están activos; que se encuentran disponibles en el portal del proyecto como versión beta para las Mission Cities.
¿Cómo utilizarlo?
Elige tu enfoque: Comienza seleccionando el paquete en el que deseas centrarte : “E-Movility and electrification”, “Low-carbon energy via setor coupling”, “Reduction of energy & resources needs” y ”Carbon capture, storage & removal”.
Opciones de filtrado: Posteriormente, puedes personalizar tu vista seleccionando o deseleccionando casillas para mostrar u ocultar áreas específicas del paquete. Esta función te ayuda a enfocarte en las soluciones más relevantes para tu objetivo, reduciendo el número de acciones presentadas y haciendo el proceso más eficiente.
Explora soluciones: Las soluciones mostradas están vinculadas a fichas técnicas en el Repositorio de información de NetZeroCities, artículos científicos relacionados y casos de estudio, cubriendo diversas áreas temáticas. Si quieres mas información al respecto de las soluciones técnicas, puedes acceder al siguiente enlace.
Conexión con mecanismos potenciadores: En la parte superior de la herramienta, encontrarás conexiones con otros recursos (Finanzas, Políticas y Gobernanza, y Capacidades) para el paquete seleccionado. Estos nuevos recursos proporcionan información de como mejorar el marco estratégico donde se implementan las soluciones.
España es conocida por su clima mediterráneo, caracterizado por altas temperaturas y bajas precipitaciones, particularmente durante el verano. Estas condiciones atraen a muchos turistas cada año, que eligen España como destino de vacaciones para disfrutar de sus soleadas playas, emocionantes experiencias culturales y actividades de exterior. Desafortunadamente, este clima, perfecto para el turismo, trae unas consecuencias negativas para las zonas forestales. Y ¿sabes qué? El incremento de olas de calor y la prolongación de periodos de sequía, causados por el cambio climático, agravan el trabajo de los bomberos, quienes necesitan más recursos para extinguir esos fuegos.
Estadísticas de España. ¿Dónde nos encontramos?
En 2023, el Sistema Europeo de Información sobre Incendios Forestales (EFFIS) estimó que alrededor de 91.000 hectáreas de bosques fueron quemadas. ¡Eso es como quemar alrededor de 130.000 campos de fútbol! Mediante el uso de los datos del EFFIS, se pudo comparar la superficie quemada de diferentes países de la UE. Las conclusiones de esta comparación son que, en 2023, España fue el tercer país con mayor área incendiada, seguida de Grecia (174.773ha) e Italia (97.984ha). Es relevante destacar que Grecia, Italia y España presentan condiciones climatológicas similares, caracterizadas por altas temperaturas y bajas precipitaciones.
Estadísticas zonas quemadas en España. Fuente: EFFIS
Y aquí está la sorpresa: en 2024, las llamas han devorado ya 37.000 hectáreas, poniendo a España a la cabeza de otros países mediterráneos. Solo el reciente incendio en Andújar (Jaén) ha quemado ya 835ha que, habitualmente, albergaba grandes variedades de flora y fauna.
Zonas cálidas: las zonas más afectadas por los incendios forestales en España
No toda España es igualmente inflamable, pero algunas regiones definitivamente son más propensas al fuego. Andalucía frecuentemente experimenta incendios forestales, especialmente en áreas con densos bosques y matorrales. ¿Recuerdas el incendio de Sierra Bermeja en 2021? Fue uno de los peores incendios forestales en años. Cataluña, especialmente cerca de los Pirineos, también se enfrenta frecuentemente a incendios forestales, como las intensas llamas durante el ardiente verano de 2022. Y no nos olvidemos de Galicia al noroeste, donde los incendios forestales regularmente se extienden hacia zonas rurales y boscosas.
Fuente: Elordenmundial.com
¿Qué aviva las llamas?
¡Los humanos, por supuesto! Ya sea un campista descuidado, un pirómano o un agricultor que quema campos, habitualmente el ser humano es el que enciende la cerilla. Pero también los efectos del cambio climático son el mayor catalizador de los incendios forestales, por ejemplo el aumento de las temperaturas, que provoca un incremento del calor, y la sequía, que hace que la vegetación sea más susceptible de prender al reducir su humedad. Además, los cambios en los patrones de precipitaciones se traducen en una mayor frecuencia de sequías, lo que hace que la vegetación sea más propensa a incendiarse.
No olvidemos los eventos climatológicos extremos como fuertes tormentas, que producen relámpagos incrementando la probabilidad natural de incendio, mientras que los fuertes vientos avivan las llamas, comprometiendo el control de los fuegos, y haciendo que se propaguen.
Las secuelas: ¿Qué está en juego?
Cuando los incendios forestales arrasan, el daño no es solo medioambiental, también es económico y social. Bosques y hábitats naturales son destruidos con su consecuente pérdida de biodiversidad, degradación del suelo e incremento de las emisiones de carbono, una consecuencia directa de los incendios forestales en el medio ambiente. Económicamente, la destrucción de casas, infraestructuras y campos de agricultura afecta fuertemente a las comunidades. El turismo, una línea de vida para muchas regiones en este país, puede verse también severamente afectado. Y no hablemos de los riesgos para la salud.
Combatiendo los incendios con estrategias de innovación
Combatir los incendios forestales no es solo terminar con las llamas; se trata de ser inteligente y tener la capacidad de reaccionar antes incluso de que empiecen. Eso implica invertir en investigación para entender el comportamiento del fuego y los impactos del cambio climático, desarrollando nuevas tecnologías contra los incendios y educando a los ciudadanos para incrementar la sensibilización pública en esta materia.
El Gobierno de España también está intensificando las estrategias y soluciones para mitigar los riesgos de incendios forestales y adaptarse a los retos que plantea un clima cambiante que puede empeorar los riesgos, como unas mejores prácticas para la gestión del territorio (e.j. limpiando la vegetación y creando cortafuegos), la reforestación con especies resistentes a incendios o la mejora de sistemas de prevención temprana. Además, la implementación de un sistema de lucha contra incendios bien organizado que incluya brigadas, unidades aéreas y unidades militares es esencial para un rápido control de los incendios forestales. Además, la Unión Europea apoya a España en la Reserva Europea de Protección Civil, proporcionando más recursos para combatir grandes incendios forestales.
Contribución de CARTIF para abordar los riesgos de incendios de las regiones españolas
RethinkAction, un proyecto liderado por CARTIF tiene la provincia de Almería (Andalucía) como uno de sus casos de estudio. El proyecto recolecta información de la zona (e.j. valores históricos y futuros de las variables climatológicas), evalúa el potencial de los riesgos relacionados con el clima y crea mapas de riesgos. Estos mapas proporcionan estadísticas valiosas del riesgo de sequía, olas de calor y tormentas en cada municipio de la provincia y cada sector vulnerable que puede ser expuesto a estos riesgos como la agricultura, el turismo, la gestión del agua y la biodiversidad.
Además, CARTIF participa en el proyecto NEVERMORE. Este proyecto incluye a la región de Murcia como caso de estudio. Una evaluación de los riesgos relacionados con el clima y un mapa destacando los municipios más afectados son algunas de las acciones que se están llevando a cabo. Al igual que el proyecto RethinkAction, NEVERMORE proporciona información relevante no solo de los municipios más afectados si no también de los sectores involucrados más vulnerables. Conocer los municipios con mayor probabilidad de ser afectados por el cambio climático es realmente relevante para prevenir incendios, para identificar los recursos ausentes que son necesarios para contener posibles brotes.
Refrescando tu memoria, en el blog anterior “De todo lo visible y lo invisible (I)” contamos brevemente cuáles son las tecnologías y técnicas digitales que sirven para investigar, documentar y analizar el Patrimonio Cultural en el rango visible (aquel que aprecian nuestros ojos). Es el momento de contarte ahora las tecnologías y técnicas complementarias que trabajan en otros rangos donde nuestro ojo no ve (lo invisible), permitiéndonos saber su composición, historia y necesidades de conservación. Aquí te van:
Rayos X: la radiografía y la imagen de fluorescencia de rayos X (XRF) son útiles para examinar la estructuración interna y la composición material de los objetos de patrimonio cultural. Estos métodos ayudan a descubrir capas ocultas y detalles constructivos que son vitales para dirigir los esfuerzos en restauración y conservación.
Fuente: rxpatrimonio.com
Imagen por infrarrojo (IR): la reflectografía de infrarrojo cercano (NIR), la termografía infrarroja y la espectroscopía infrarroja se utilizan para analizar pigmentos, identificar dibujos subyacentes o alteraciones, y estudiar la degradación de los materiales. Así podemos entender mejor las técnicas que originalmente empleaban los artistas y los cambios que los objetos han sufrido con el tiempo.
Imagen por ultravioleta (UV): se utiliza para resaltar los detalles superficiales de los objetos y las propiedades fluorescentes que puedan tener. Esta técnica revela marcas ocultas, retoques u otras modificaciones que no son visibles bajo condiciones de iluminación estándar, ofreciendo una retrospectiva sobre restauraciones anteriores y la historia misma de la pieza a estudio.
Análisis microscópico: el uso de microscopía óptica y electrónica permite el examen detallado de características minúsculas como pigmentos, fibras e inclusiones. El análisis microscópico es crucial en el estudio de los materiales y los procesos de degradación a nivel microscópico.
Fuente: «La microscopía en el estudio del biodeterioro y la conservación del patrimonio histórico y cultural». Ana M. García https://oa.upm.es/20369/
Técnicas espectroscópicas: métodos como la espectroscopía Raman, la espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y la espectroscopía de rayos X proporcionan información detallada sobre la composición molecular de los objetos de patrimonio cultural. Estas técnicas son esenciales para identificar pigmentos, analizar materiales orgánicos y detectar cambios relacionados con el envejecimiento y la degradación.
Técnicas de análisis químico: La cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS) y la cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC-MS) se utilizan para identificar y caracterizar compuestos orgánicos presentes en objetos de patrimonio cultural. Estas técnicas ayudan a entender la composición material y los procesos de degradación, lo que a su vez permite definir las estrategias de conservación más adecuadas.
Técnicas de Ensayo No Destructivo (NDT): La tomografía computerizada (CT), la imagen por Terahercios (THz) y los ultrasonidos son cruciales para investigar la estructura interna y el estado de los objetos de patrimonio cultural sin causar daño. Estas técnicas revelan características ocultas, evalúan la integridad estructural e identifican posibles defectos.
Aunque la imagen por rayos X puede penetrar más profundamente, en materiales más densos y proporciona imágenes de mayor resolución que la imagen por THz, esta última es especialmente segura para materiales orgánicos, ya que no implica radiación ionizante (a diferencia de los rayos X, para los que se requieren estrictos protocolos de seguridad para prevenir daños en objetos históricos sensibles). La imagen por THz proporciona un excelente contraste en materiales orgánicos y compuestos, de ahí que se venga incrementando su demanda por su efectividad en pruebas no destructivas.
El equipamiento para imagen por THz es escaso en la UE, encontrándose principalmente en instituciones de investigación tecnológicamente avanzadas, museos importantes y laboratorios de conservación especializados. CARTIF tiene la suerte de contar con un sistema THz de doble fuente (100 GHz y 280 GHz), lo que lo convierte en el socio adecuado para apoyar a los museos y cualquier tipo de instituciones culturales centradas en la conservación del arte y la ciencia de materiales.
Imagen por THz de CARTIF para proporcionar información sobre la composición y estratificación de un pergamino: el auténtico pan de oro se diferencia claramente de otros materiales como adhesivos, pigmentos o sustratos subyacentes.
Se deben considerar métodos de análisis multimodal adicionales para incluir la dimensión temporal, pudiendo hacer así un seguimiento de la evolución de características y fenómenos a lo largo del tiempo. Esto implica la integración de los datos adquiridos por diferentes tecnologías visibles/no visibles en otras estructuras de datos más complejas que proporcionan nuevas oportunidades de análisis para científicos, restauradores y comisarios. A su vez esto requiere de herramientas avanzadas de procesamiento y visualización de esos datos, que actúen como entornos virtuales para un análisis preciso, permitiendo explorar completamente los siempre complejos objetos de patrimonio cultural.
Las plataformas colaborativas son esenciales para compartir e integrar datos digitales visibles y no visibles en este contexto, facilitando la cooperación entre investigadores y profesionales a nivel mundial, y mejorando la comprensión y conservación colectiva del patrimonio cultural.
El mundo está avanzando hacia un futuro sin combustibles fósiles, y esta transformación ya está en marcha. Los combustibles fósiles, que han sido la principal fuente de energía durante más de un siglo, están en declive tanto por razones de sostenibilidad ambiental como por su disponibilidad limitada1.
El PNIEC (Plan Nacional Integrado de Energía y Clima 2021-2030) estipula que para el año 2030, el 42% de la energía final consumida debe provenir de fuentes renovables. Para alcanzar este objetivo, el 27% de dicha energía final debe ser eléctrica, generada en su mayoría por fuentes renovables (con una meta del 74%). Esto implicará la instalación de más de 55GW de capacidad de generación renovable adicional. Este aumento de la proporción de energías renovables en nuestra matriz energética genera nuevas problemáticas técnicas, y es que las fuentes renovables, por su naturaleza, son intermitentes y menos predecibles en comparación con las fuentes tradicionales de energía. Esto puede llevar a inestabilidades en la red eléctrica, manifestándose como congestiones y variaciones de tensión.
En cuanto a la demanda, la transición energética también requerirá un aumento en la electrificación del consumo energético, especialmente en los sectores de transporte y climatización, así como en algunas demandas industriales.
Para el sistema eléctrico, esto resultará en un incremento de la demanda de electricidad y en la transición de un sistema centralizado de generación tradicional, flexible y altamente previsible, con consumidores y redes de distribución pasivos, a un sistema de generación predominantemente renovable, descentralizado e intermitente, con recursos de demanda gestionables y una necesidad creciente de flexibilidad para asegurar niveles eficientes de calidad y seguridad.
La flexibilidad de un sistema eléctrico se define por su capacidad para adaptarse a los desequilibrios entre la energía generada y consumida. No cumplir con esta condición puede causar fallos en el sistema y, por tanto, en el suministro. Hasta hoy, la flexibilidad de nuestro sistema ha sido proporcionada principalmente por plantas de generación fósil, que equilibraban la generación con la demanda existente, manteniendo un crecimiento de la demanda eléctrica controlado. Sin embargo, en el contexto de la transición energética, esto cambia por las siguientes razones:
La flexibilidad de un sistema eléctrico se define por su capacidad para adaptarse a los desequilibrios entre la energía generada y consumida.
Las principales fuentes de generación renovables (solar y eólica) no tienen capacidad para «seguir» a la demanda.
Cuando la capacidad de transmisión de las líneas eléctricas es superada por la demanda, surgen las congestiones, que provocan sobrecargas y fallos en el suministro.
Cuando la cantidad de energía generada no coincide con la demanda en tiempo real, se producen variaciones de tensión, afectando la calidad del suministro eléctrico y potencialmente dañando equipos y aparatos conectados a la red.
El proceso de electrificación conlleva un notable aumento del consumo en las líneas de transmisión y distribución, que deben adaptarse a este incremento de la demanda, especialmente durante los picos de consumo. Adaptar estas infraestructuras exclusivamente mediante la repotenciación de líneas o la instalación de tendidos adicionales tendría un coste material y económico muy alto.
El modelo actual de integración de energías renovables está asociado a una generación más descentralizada, lo que significa que los proveedores de la flexibilidad también estarán cada vez más distribuidos a lo largo de las redes de distribución.
Aunque el almacenamiento eléctrico ofrece una alta flexibilidad al sistema, su elevado coste, especialmente en sistemas anteriores al contador, hace necesario considerar fuentes adicionales de flexibilidad de la demanda.
Por todo ello, se considera crítico favorecer y promover la flexibilidad de la demanda. Esto puede hacerse de manera implícita, a través de incentivos a los usuarios para que cambien sus hábitos de consumo, por ejemplo, señales de precios, y también de forma explícita, donde la activación de la flexibilidad es directa y con respuesta a más corto plazo. Un ejemplo de este segundo caso son los servicios de balance.
Por otro lado, la inestabilidad de la red, derivada de la elevada proporción de energías renovables en un esquema descentralizado, puede solventarse mediante la participación en mercados locales de flexibilidad, que permiten a los consumidores y pequeños generadores ofrecer servicios de ajuste de consumo y generación, contribuyendo a estabilizar la red.
En el proyecto ENFLATE, CARTIF está desarrollando una herramienta de gestión de la flexibilidad que ayuda al operador de red a gestionar redes de distribución, simulando escenarios que representan la participación en mercados locales de flexibilidad. Asimismo, es posible simular la provisión de servicios de balance para el operador de la red de transporte. Estos servicios se estudian sobre la red eléctrica de Láchar (Granada), operada por el socio CUERVA.
En España aún no existe un marco regulatorio para los mercados locales de flexibilidad, por lo que se trabaja con el marco europeo. El tamaño mínimo de flexibilidad ofertada en los mercados locales de flexibilidad considerados en el proyecto ENFLATE es de 0.1 MWh y el periodo de negociación es de una hora. Los dos productos ofertados son: gestión de sobretensiones y gestión de congestiones.
Los servicios de balance son ofertados en los mercados de balance. Hay tres posibles servicios: regulación primaria, regulación secundaria y regulación terciaria. En ENFLATE simulamos la última, también conocida como reserva de activación manual para la recuperación de la frecuencia. Permite ofertar 1 MW y el periodo de negociación es de 15 minutos a dos horas.
ADAION es otro socio que proporciona servicios de digitalización sobre el demostrador. Su plataforma basada en la nube utiliza la inteligencia artificial para simular y conocer la capacidad de la red en todo momento. Proporciona las entradas necesarias para el algoritmo desarrollado por CARTIF, de modo que se puede simular la participación en ambos mercados. Se dispone de generación renovable, demanda flexible y almacenamiento eléctrico.
Gracias a proyectos como ENFLATE podemos estudiar el alcance y las ventajas de utilizar la flexibilidad de la demanda en demostradores reales como la red de Láchar, simulando las condiciones de los mercados de flexibilidad y de balance. De este modo, nos preparamos para los desafíos de la transición energética. A nivel nacional, el marco regulatorio actual de la flexibilidad de la demanda se encuentra poco desarrollado y disperso en diversas normas, que poco a poco se han ido modificando con el objetivo de ir transponiendo las Directivas Europeas. Mientras se van consolidando, nos preparamos para el cambio con proyectos financiados por la Comisión Europea, como en el caso de ENFLATE2.
