Es un hecho conocido cómo nuestro entorno ha cambiado vertiginosamente en los últimos años. Este entorno se encuentra en constante transformación, con incertidumbres y aspectos de difícil predicción.
El sector de la construcción en particular, no ha estado ajeno a dichos cambios. En Europa tiene un gran peso en la recuperación de las economías, presentando una evolución positiva que se espera se siga manteniendo. Actualmente se puede hablar de la confluencia de dos corrientes que afectan a dicho crecimiento. Por un lado, una que lo favorece: los estímulos que le llegan con los fondos Next Generation. Pero por otro lado, la escasez de materias primas y el aumento de precios al que se suma el problema recurrente de la escasez de mano de obra actúan en su contra. Así y tal como indicaba en sus previsiones a finales de 2021 el informe de Euroconstruct, el sector de la construcción a nivel europeo todavía conservará inercia para crecer en 2022 (3,65%), si bien para 2023 (1,5%) y 2024 (1,2%) se considera un avance más moderado.
En el caso de España, también se apuntaba a un crecimiento del 8% en 2022. Sin embargo, la incertidumbre ha aumentado debido a aspectos como la evolución de la inflación y el despliegue del Plan de Recuperación sufragado por los citados fondos europeos. Si bien estos fondos, ofrecen un gran potencial para el crecimiento de la actividad, principalmente en el caso de la rehabilitación, también es cierto que esa incertidumbre no permitirá alcanzar todo el desarrollo que se podría prever.
Además de los problemas a los que se está enfrentando la economía, el sector también tiene que hacer frente a grandes retos a nivel europeo como son la sostenibilidad y la digitalización. Tradicionalmente el sector de la construcción no ha prestado la misma atención que otros sectores industriales a la innovación. Poner el foco en estos aspectos debe permitir un cambio en esta industria, siendo ambas indudablemente, la vías de innovación del sector.
Es necesario por lo tanto pensar en un nuevo enfoque, siendo la innovación una oportunidad para crear valor. Una manera de acelerar este proceso de innovación y mejorar la calidad de sus resultados pasa por la investigación colaborativa.
Desde la UE se está trabajando activamente para fortalecer los marcos que soporten los enfoques de innovación abierta. El paradigma de la innovación abierta consiste en «un modelo de innovación basado en una red y colaboración, en la co-creación entre todos los actores de la sociedad traspasando los límites organizacionales mucho más allá de los esquemas normales de colaboración. Este modelo permite alcanzar una gran ventaja competitiva, así como beneficios de la innovación para un gran número de colaboradores«.
Un buen ejemplo de proyecto europeo colaborativo de innovación abierta es el proyecto Metabuilding Labs en el que CARTIF participa y entre cuyos objetivos está el construir un sistema de innovación para el sector. Este comprenderá a los sistemas nacionales de innovación organizados como «metaclusters» en forma de Plataformas Tecnológicas Nacionales de la Construcción. Algunos de estos sistemas ya existen y en otros casos será necesario desarrollarlos como parte del proyecto.
Con su desarrollo se busca un tipo de innovación abierta, reuniendo a todas las partes interesadas de la cadena de valor del entorno construido en un nuevo ecosistema de innovación. Todo ello a través de una plataforma digital sectorial y de una red supranacional de instalaciones, capacidades y servicios de prueba OITB (Open Innovaton Test Beds). Esta red abarca 12 países con un punto de entrada único, la plataforma.
El objetivo de los bancos de prueba de innovación abierta, es poner los nuevos avances tecnológicos al alcance de las empresas y usuarios. Esto permite avanzar en la introducción de componentes y elementos en el mercado, pasando de la valoración en laboratorios a prototipos en entornos industriales.
El desarrollo de la plataforma permitirá una comunicación fluida y un mapeo dinámico de los activos y de los recursos del ecosistema tanto a nivel nacional como regional. Las Pymes innovadoras, tendrán así acceso a los recursos, buscando involucrarlas y dando apoyo. Así se logrará una masa crítica aprovechando las redes de trabajo del consorcio que les permita desarrollar y probar nuevas soluciones innovadoras de envolventes de edificios.
Dentro de estas instalaciones de prueba que se ofertarán se encuentran las O3BET Building Enveloped Testbeds. El consorcio diseñará, desarrollará y proporcionará ocho instalaciones de prueba innovadoras para elementos de envolvente de edificios. Estas instalaciones a escala 1:1, en condiciones reales, asequibles, industrializadas y con todos los sensores y equipamientos necesarios permitirán hacer de puente entre las pruebas de laboratorio y los edificios a gran escala, manteniendo bajo control todas las condiciones interiores necesarias y dejando que las condiciones exteriores varíen en un entorno real.
O3BET comprende Open Source, Open Data y Open Access.
Open Source. Se diseñará como un modelo BIM abierto accesible a todos los actores ,que aproveche las máximas capacidades de esta metodología para que socios y terceros las repliquen fácilmente en toda Europa.
Open Data. Para cualquier ensayo, los datos monitoreados se consolidarán y se almacenarán en una plataforma de datos abierta, otorgando el acceso a todos y como tal reforzar la ciencia y la innovación abierta.
Open Access. En el contexto de OITB, aplicable también para O3BET. Cualquier usuario interesado puede acceder a las instalaciones, capacidades y servicios de los bancos de prueba, independientemente de si es socio del consorcio o no. Los miembros de la plataforma Metabuilding Labs tendrán condiciones más favorables. Se buscará la forma de facilitar la participación de las PYMES considerando su tamaño y capacidad para encontrar sus instalaciones de prueba más adecuadas.
Con el desarrollo de este tipo de colaboración se añade un componente al enfoque tradicional de la innovación, potenciando una participación más cercana a la fase productiva, de desarrollo de productos y tecnología y favoreciendo la creación de valor. Obviamente, las dificultades actuales para un nuevo crecimiento empresarial (particularmente en la construcción) no van a solucionarse únicamente con este tipo de iniciativas, pero si pueden colaborar en la consolidación de su progresiva y necesaria transformación.
«Innovar es una actividad de riesgo cuyo principal riesgo es no practicarla»
El 5 de junio, y como cada año desde 1974, se celebra el Día Mundial del Medio Ambiente. Anualmente, se elige un tema para conmemorar este día, en 2022 el seleccionado ha sido «Una Sola Tierra», consigna compartida por la Conferencia de Estocolmo de 1972 cuando se creó el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA).
REbuscando toda esta información, me he parado en el lema del año pasado, no solo por la temática si no porque me gustan los juegos de palabras. En 2021 modificaron las tan conocidas 3R del reciclaje (REducir, REutilizar y REciclar) para hacer el eslogan de las 3R del Medio Ambiente«REIMAGINA, RECUPERA, RESTAURA».
Y es que estas 3 palabras se alinean totalmente con nuestro trabajo diario pero la que me parece más importante, por la dificultad que conlleva, es la «R» de restaura…
Cuando escuchamos que es necesario restaurar un espacio, tendemos a pensar en una mina abandonada, un vertedero o algún espacio que está desolado y en el que tenemos que plantar un puñado de arboles para que vuelva a ser agradable a la vista.
La verdad es que los ecosistemas se recuperan de forma natural de todas las alteraciones, independientemente de si ha intervenido o no la mano del hombre, e incluso algunos de estos cambios son modificaciones naturales temporales o cíclicas. Entonces, ¿cuándo debemos actuar? La respuesta es fácil, cuando se ha roto el equilibrio ecológico que hace que los ecosistemas maduren y que maximicen los servicios y los beneficios producidos.
Si nos paramos a pensar realmente en los espacios que degradamos o los ecosistemas que rompemos nos daríamos cuenta de que detrás de cada uno de nuestros pasos tendría que haber un proyecto de restauración ambiental.
Por ejemplo, ¿qué pasa cuando construimos una carretera? Dividimos un paisaje, pero bueno, ¿qué es una línea en la infinidad de un campo castellano? Visto así, tampoco es para tanto… Sin embargo, ¿qué implicación puede tener esa pequeña línea en un ecosistema? Desde el punto de vista de la biodiversidad, los efectos pueden ser devastadores. ¿A qué lado de la carretera se han quedado los animales? ¿Y dónde se ha quedado la comida? ¿Y el agua? ¿Y las zonas de cobijo? ¿Y si hemos dividido una manada?
Los proyectos de restauración ambiental buscan alcanzar el estado original del que se partía, pero esto no implica que no se puedan construir carreteras o poner parques eólicos o explotar una mina. Los proyectos ambientales alteran los hábitats para imitar la estructura, función, diversidad y dinámica que tenía el ecosistema original incluyendo además la integración visual de los nuevos elementos en los paisajes.
Fuente: www.totenart.com
Al igual que con la restauración de las obras de arte, debemos tener en cuenta muchos factores si no queremos que nuestros proyectos de restauración ambiental acaben siendo tan famosos como el Ecce Homo de Borja, ¿lo recordáis?.
Para que el resultado final sea lo esperado, se debe planificar muy bien, ya que esta es la etapa más importante y decisiva de una restauración, y debe abordarse desde un punto de vista integrador y multidisciplinar. Los ecosistemas son sistemas complejos en los que intervienen infinidad de variables, por ello la planificación debe afrontarse desde todas las perspectivas posibles: ecología, zoología, botánica, geología, hidrología, ingeniería…
Una vez realizado el diagnóstico de la zona, estudiado el ecosistema, establecidos los objetivos que se quieren conseguir y el enfoque que se va a dar, se deben definir las soluciones técnicas y evaluar la viabilidad de cada una de ellas, para ya después diseñarlas y ejecutarlas.
Si continuamos con el ejemplo anterior, para la correcta ejecución de grandes infraestructuras lineales, se debe tener en cuenta el fraccionamiento de los ecosistemas, y parte de su restauración pasa por realizarpasos de fauna, que no solo evitan accidentes de tráfico por colisión con animales o salidas de la vía, sino que permiten darle esa continuidad al hábitat fragmentado y evitar la pérdida de biodiversidad asociada. El diseño de los pasos de fauna, inferiores o en altura, debe realizarse adaptándose a las infraestructuras y acorde a las especies existentes en la zona, ya que las necesidades para los anfibios serán totalmente diferentes que para los mamíferos pequeños o para los grandes.
Los pasos de fauna inferiores, se pueden realizar aprovechando y adaptando las estructuras de drenaje, haciéndolos más amplios y luminosos para evitar el efecto túnel, y revegetando las entradas para favorecer la aproximación de los animales pero que no obstruyan el drenaje.
Paso de fauna de vía de ferrocarril adaptado a tortugas. Fuente: www.pasiajeo.orgPaso de fauna inferior adaptado a elefantes. Fuente: www.paisajeo.org
Los pasos de fauna superiores, en general los conocemos mucho más, aunque seguramente no nos hayamos dado cuenta y pensamos que son simplemente puentes o túneles sobre nuestras carreteras. El diseño de estas infraestructuras, tiene sus propias especificaciones técnicas de anchura, aislamiento acústico y lumínico y altura de las barreras laterales, pero también sobre la cobertura edáfica y vegetal y la forma de los accesos para que los animales tengan una visión amplia de la salida y no perciban que están cruzando por una zona de alto riesgo para ellos.
Paso elevado de fauna. Fuente: www.paisajeo.org
Si 50 años después de la creación del PNUMA podemos reutilizar el mismo slogan, no es porque llevemos hasta el extremo las 3R del reciclaje, sino porque debemos aprender de nuestros errores y restaurarlos para que esta vez sí o sí, seamos «UNA SOLA TIERRA» #OnlyOneEarth #WorldEnvironmentDay
Como ya hemos comentado en anteriores blogs, el cambio climático y la degradación del medio ambiente son una amenaza existencial y uno de los retos principales a los que se está enfrentando Europa y el resto del mundo. Tomando acción y de forma pretendidamente ambiciosa, la Comisión Europea decidió a finales de 2019 lanzar el denominado Pacto Verde Europeo que busca transformar toda la Unión en una economía potente y competitiva, además de eficiente en el uso de recursos disponibles. El objetivo final del Pacto Verde es que seamos el primer continente neutro en emisiones de carbono en 2050. Es decir, los ciudadanos europeos debemos ser capaces de evitar emitir a la atmósfera, antes de 2050, todas las emisiones de gases de efecto invernadero que nuestro territorio no sea capaz de absorber.
Esta ambiciosa transición por la que todos los ciudadanos europeos debemos transitar, debe garantizar además que el crecimiento económico generado por estas actividades transformadoras no está asociado a un mayor uso de recursos. Esto significa cambiar el paradigma histórico de la evolución económica por el que etapas de un mayor crecimiento económico siempre han estado asociadas a un mayor uso de recursos energéticos y/o de materias primas. Además, se deben plantear soluciones que impliquen una transición justa, de manera que no haya personas ni lugares que se queden atrás en este proceso, favoreciendo por tanto al más débil o desfavoreciendo en el caso de que sea necesario.
En este entorno, de forma paralela a esta iniciativa global y como uno de los instrumentos más visibles por su carácter ejemplarizante aparece la Misión Europea de Ciudades Climáticamente Neutras e Inteligentes. Uno de los objetivos de esta plataforma creada por la propia Comisión Europea es que 100 ciudades europeas consigan alcanzar esta pretendida neutralidad climática 20 años antes que el resto y que estas actúen como centros de innovación y referencia para el resto de ciudades. La primera toma de contacto de las ciudades con la misión de ciudades fue mediante un compromiso voluntario, expresado en forma de Expresión de Interés que pretendía pulsar la motivación de las ciudades con ese compromiso tan ambicioso. El resultado no ha podido ser más esperanzador. La impresionante respuesta, movilizando a 377 ciudades que mostraron interés en participar en la iniciativa asegura al menos, la intención y compromiso de nuestras ciudades con este ambicioso reto. Centrados en España, el único requisito aplicable a nuestro país era que las ciudades candidatas contasen con más de 50.000 habitantes. En el proceso de selección, el único condicionante era contar al menos con una ciudad de cada estado miembro (27).
Fuente: cde.ugr.es
En España, como no podía ser de otra forma, no sólo la movilización ha sido extraordinaria, sino también los resultados. Barcelona, Madrid, Sevilla, Valencia, Valladolid, Vitoria y Zaragoza han sido seleccionadas por la Comisión Europea entre las 112 ciudades seleccionadas (100 comunitarias y 12 procedentes de Estados asociados) que son ya parte de la iniciativa. Es decir, un 7% de las ciudades seleccionadas son españolas, y se apoyarán en el proyecto NetZeroCities (del que CARTIF forma parte entre otros socios españoles como UPM y Tecnalia). El primer paso de esta transformación consiste en el desarrollo del denominado Contrato Climático de Ciudades, un compromiso del Gobierno Municipal con la Comisión Europea y lo más importante, con su ciudadanía acompañado de un plan de acción y un plan financiero.
El reto para estas 7 ciudades no es sencillo. Tras un estudio de Material Economics, se considera que la transición hacia la neutralidad climática en 100 ciudades europeas tendría un coste total aproximado de 96.000 millones de euros. La misión de ciudades cuenta solo con 1.000 millones de euros para todo el programa. Es decir, entorno al 1% de los fondos serán aportados por la propia Misión.
Darle forma, mediante colaboración público-privada al casi 99% restante es un reto mayúsculo y para ello, las 7 ciudades españolas se han organizado en el autodenominado grupo espejo nacional de la misión de ciudades (CitiES 2030), en el que estas 7 ciudades además de Soria han firmado con el Ministerio de Transición Ecológica y Reto Demográfico el compromiso de trabajar conjuntamente hacia la neutralidad climática… Por tanto, ahora toca dar forma a todas estas buenas intenciones en forma de compromisos de apoyo económico, alineando las iniciativas europeas, nacionales, regionales y locales de forma que se pueda poner a disposición de los ecosistemas locales de innovación los recursos necesarios para poder dar los primeros pasos de dicha transformación.
Necesitamos que las buenas intenciones se transformen en programa tangibles. Y lo necesitamos ya si queremos estar a la altura de los compromisos a los que nuestras ciudades se han comprometido. No las dejemos solas.
El cambio climático y la degradación medioambiental representan una de las mayores amenazas, no solo de la Unión Europea, sino del mundo. De hecho, el secretario general de la ONU, Antonio Guterres ha afirmado que «la crisis climática es un código rojo para la humanidad y, en consecuencia, es necesario una acción climática urgente y coordinada antes de que sea demasiado tarde». Esto implica trabajar en la definición de estrategias efectivas de adaptación y mitigación hacia una sociedad climáticamente neutra y resiliente, superando para ello el actual enfoque de silo a favor de uno sistémico para evaluar los impactos, riesgos e interacciones del cambio climático en todos los sectores o sistemas (e.g. los sistemas climático, energético o terrestre).
Un sistema consiste en un conjunto integrado de elementos interrelacionados que trabajan juntos e interactúan dentro de un marco socioeconómico complejo. En particular, el sistema terrestre (Land System), recientemente reconocido como uno de los límites del planeta en riesgo de ser sobrepasado, es el resultado de la interacción humana con el entorno natural, por lo que abarca todos los procesos y actividades relacionadas con el uso humano del territorio, incluidas las inversiones socioeconómicas, tecnológicas y organizativas, así como los beneficios obtenidos de la misma (e.g. alimentos, materiales, energía, vivienda, etc.) e incluso, los impactos socio-ecológicos no deseados de las actividades sociales, como por ejemplo la degradación de la biodiversidad o la pobreza energética entre otros.
En los últimos años, la ciencia del sistema terrestre(land system science) ha pasado de enfocarse en la observación del cambio y la comprensión de los impulsores de éstos, a enfocarse en explotar esa mejor comprensión para diseñar estrategias sostenibles a través de la participación de los actores clave y en el concepto de planificación territorial y de los usos del suelo. Por lo tanto, está claro que una mejor comprensión de los impulsores, el estado, las tendencias y los impactos de los diferentes sistemas ayuda a revelar cómo los cambios en el sistema terrestre afectan al funcionamiento del sistema socio-ecológico en su conjunto, así como las compensaciones que estos cambios pueden representar. Por tanto, gracias a la interrelación entre el sistema terrestre y el resto de los sistemas críticos en la lucha contra el cambio climático, la ordenación del territorio se perfila como una herramienta clave e incluso crítica, en la transición ecológica.
Como puede imaginar, la planificación de los usos del suelo no es un concepto nuevo, la regulación de los usos del territorio puede haberse originado hace unos 4000 años en las ciudades de adobe de Mesopotamia; sin embargo, a partir de la década de 1980, las prácticas de planificación de los usos del suelo han cambiado hacia un enfoque integral y participativo, involucrando expertos en planificación, tomadores de decisiones e incluso ciudadanos.
Especialmente relevante en la transición ecológica, es la planificación de los usos del suelo en las ciudades, ya que la dinámica de las ciudades, consumiendo recursos ilimitados (el 75% del consumo de los recursos naturales tiene lugar en las ciudades), es insostenible y excede la capacidad de algunas variables esenciales de los ecosistemas.
Función guía de la sostenibilidad urbana. Fuente: Rueda, S. (1995)
Salvador Rueda1, propuso considerar la ciudad como un ecosistema (formado por elementos interrelacionados entre los cuales hay organismos bilógicos), evaluando su eficiencia como la relación entre el consumo de recursos (E), el número de personas jurídicas urbanas (n) (actividades económicas, instituciones, equipamientos y asociaciones) y valor de la diversidad de personas jurídicas, también denominada complejidad urbana (H).
De acuerdo con esto, los esfuerzos en la planificación de las ciudades deben centrarse en establecer un nuevo modelo urbano siguiendo los principios del urbanismo ecosistémico: incrementando la compacidad y complejidad urbana en su organización de los usos del suelo, asegurar un uso eficiente de los recursos (metabolismo urbano) y asegurando una mayor cohesión social.
En CARTIF, trabajamos en el desarrollo de modelos (a diferentes escalas), herramientas y soluciones para apoyar este enfoque sistémico en la transición hacia un uso sostenible del suelo, guiando los procesos de toma de decisiones de ordenación territorial y en la evaluación integral de soluciones de adaptación y mitigación al cambio climático. Por ejemplo, en el proyecto eParcerotrabajamos en el soporte de la ordenación territorial identificando parcelas con potencial para determinados usos del suelo (e.g. desarrollo industrial, energético,etc.) mientras que en el proyecto RENERMap, desarrollamos modelos para la identificación de parcelas con potencial energético renovable (e.g. energía eólica, solar o geotérmica) que contribuyan a la descarbonización del sistema energético de nuestra comunidad autónoma, integrando en todos los casos, datos geoespaciales climáticos, ambientales y sociales en la planificación territorial.
Específicamente, el proyecto RethinkAction(GA 101037104) coordinado por CARTIF, tiene como objetivo ofrecer una plataforma de evaluación integrada para simular y evaluar soluciones basadas en la planificación territorial y de los usos del suelo a escala local, europea y global a lo largo del tiempo. A nivel local, se definirá una metodología pan-europea para el desarrollo de modelos dinámicos aplicados en los 6 casos de estudio (ejemplos representativos de los impactos del cambio climático), mediante el uso de métodos de modelado dinámico como Dinámica de Sistemas (DS) o el Modelado basado en agentes (ABM) junto con herramientas GIS.
1 Rueda, S. (1995) Ecología Urbana, Editorial Beta.
El impacto de la Inteligencia Artificial (IA) es altamente reconocido como uno de los motores clave de la revolución industrial digital junto con los datos y la robótica 1 2. Para aumentar el desarrollo de una IA que sea factible práctica y económicamente en los sectores industriales, necesitamos aplicaciones de IA con interfaces más simples, que no requieran una mano de obra altamente cualificada. Estas aplicaciones de IA deben tener una vida útil más larga y que requiera un mantenimiento menos especializado (por ejemplo, para el etiquetado de datos, entrenamiento, validación…)
Lograr una implementación efectiva de tecnologías de IA confiablesdentro de la industria de proceso requiere una comprensión coherente de cómo estas diferentes tecnologías se complementan e interactúan entre sí en el contexto de los requisitos específicos del dominio que requieren los sectores industriales3.Las industria de proceso deben aprovechar el potencial de la innovación basada en IA, dentro del impulso de la transformación digital, como facilitador clave para alcanzar los objetivos del Green Deal y la esperada transición verde y digital necesaria para una evolución completa hacia la economía circular.
Uno de los retos más importantes para el desarrollo de soluciones innovadoras en la industria de proceso es la complejidad, inestabilidad y imprevisibilidad de sus procesos y el impacto en sus cadenas de valor. Estas soluciones normalmente requieren: funcionar en condiciones adversas, bajo cambios en los valores de los parámetros del proceso, falta de monitoreo/medición consistente de algunos parámetros importantes para analizar el comportamiento del proceso y que son difíciles de medir en tiempo real. A veces, dichos parámetros solo están disponibles a través de análisis de control de calidad en laboratorios que son los responsables de vigilar la trazabilidad del origen y calidad de materias primas, materiales y productos.
Para las aplicaciones basadas en IA, estas restricciones son más críticas, ya que la IA requiere (generalmente) una cantidad considerable de datos de alta calidad para asegurar el rendimiento del proceso de aprendizaje (en términos de precisión y eficiencia). Además, obtener datos de alta calidad, generalmente requiere una participación intensiva de expertos humanos para curar (o incluso crear) datos en un proceso que requiere mucho tiempo. Asimismo, un proceso de aprendizaje supervisado requiere el etiquetado/clasificación de ejemplos de entrenamiento por parte de expertos en el dominio, lo que hace que una solución de IA pueda no ser rentable.
Minimizar (tanto como sea posible) la participación humana en el ciclo de creación de la IA implica algunos cambios fundamentales en la organización de su ciclo de vida, especialmente desde el punto de vista de lograr una IA más autónoma, lo que conduce al concepto de self-X-AI4. Para lograr tal comportamiento autónomo para cualquier tipo de aplicación, generalmente se necesita dotar de habilidades avanzadas (denominadas self-X en inglés y traducidas como auto-X) como las propuestas para la computación autonómica (AC, del inglés Autonomic Computing)5:
Habilidades self-X de computación autonómica
Auto-Configuración: (para facilitar la integración de nuevos sistemas de adaptación al cambio)
Auto-Optimización: (control automático de recursos para un funcionamiento óptimo)
Auto-Recuperación: (detección, diagnóstico y reparación para corrección de errores)
Auto-Protección: (identificación y protección de ataques de una manera proactiva)
Por lo tanto, el paradigma de la computación autonómica puede ayudar en muchas tareas de IA a través de una gestión adecuada 6 7 . En este escenario, la IA actúa como el sistema de procesamiento inteligente y el gestor autonómico ejecuta continuamente un ciclo de Monitoreo-Análisis-Planificación-Ejecución basado en el conocimiento (MAPE-K) del sistema IA controlado, con el objetivo de desarrollar una aplicación IA auto-mejorada.
De hecho, estas nuevas aplicaciones de (self-X) IA serán, hasta cierto punto, autogestionadas para mejorar su propio rendimiento de forma incremental5. Esto se realizará mediante el ciclo de adaptación, que permita «aprender haciendo» utilizando el modelo MAPE-K y las habilidades self-X propuestas por la computación autonómica. El proceso de mejora debe basarse en la capacidad de auto-optimización continua (por ejemplo, ajuste de hiperparámetros en el aprendizaje automático). Además, en el caso de tener problemas en el funcionamiento de un componente de Inteligencia Artificial, el administrador autonómico debe activar las habilidades de auto-configuración (por ejemplo, elección del método de IA), auto-reparación (por ejemplo, detección de desviación del modelo entrenado) y auto-protección (por ejemplo, generar datos artificiales para mejorar los modelos entrenados) según sea necesario, basado en el conocimiento del sistema IA.
En tan solo unas semanas, CARTIF iniciará un proyecto con la ayuda de otras organizaciones expertas en IA y empresas líderes de varios sectores de la industria de proceso Europea para abordar estos desafíos y cerrar la brecha entre la IA y la automatización. El proyecto propone un enfoque novedoso para actualizar de forma continua aplicaciones de IA con una mínima intervención de expertos, a partir de una integración de datos para IA, y proporcionando capacidades de computación autonómica (self-X). La idea principal es permitir la actualización continua de las aplicaciones de IA mediante la integración de datos industriales del mundo físico con una intervención humana reducida.
Os informaremos en futuros posts de los avances que realizaremos con esta nueva generación de aplicaciones IA auto-mejoradas para la industria.
Desde el smartphone que llevamos a diario, la tablet o el ordenador portátil, hasta cualquier otra herramienta eléctrica portátil que usamos en nuestro día a día llevan implícito el uso de un sistema de acumulación de energía eléctrica, o lo que comúnmente se conoce como baterías, en este caso baterías recargables.
Pero, ¿sabemos realmente qué es una batería, qué contiene o cómo se pueden recuperar los materiales que la hacen funcionar?
Muchas veces el desconocimiento de nuestro entorno nos provoca una mala gestión de algunos de los elementos que nos rodean cuando llegan al final de su vida útil.
Antes de conocer estos detalles, ¿sabrías decirme cuántos tipos de baterías existen en la actualidad?. Hablamos de las Níquel Metal Hidruro, Níquel Cadmio o nos centramos en las de Litio-Ion, ¿ahora mismo en boca de todos?
Las Níquel Cadmio se utilizan principalmente para alimentar ordenadores portátiles, teléfonos móviles e inalámbricos y algunas variedades de juguetes, pero cada vez se usan menos.
Las Níquel Metal Hidruro son una variedad de pilas menos perjudiciales para el medio ambiente y con una vida útil más larga.
Las de Litio-Ion son las baterías con mayor capacidad de almacenamiento de energía en comparación con las dos anteriores y las que actualmente más se están utilizando.
Si bien, este post se podría alargar tanto como tomos tienen algunas de las enciclopedias, aquellas que cogen polvo en nuestras estanterías de casa, la idea inicial es la de poder conocer un poco mejor las baterías de Litio-Ion y el por qué es necesario atender a la recuperación de sus materiales al final de su vida útil.
Para entender la importancia de esta necesidad de materiales se debe conocer la dependencia de materias primas que sufre nuestro continente europeo, materias primas críticas como las que encontramos en las actuales baterías de Litio-Ion como son el cobalto, níquel, litio o manganeso. Muchos de estos materiales están concentrados en lugares muy concretos del planeta, lo que crea una mayor dependencia de estos.
Bien, ya sabemos que existen diferentes tipos de materiales dentro de las baterías de Litio-Ion, pero vamos a complicarlo un poco más, pues no solo existe un tipo de batería de Litio-Ion, sino que, según su aplicación, hablamos de diferentes químicas, es decir, los componentes que conforman las diferentes celdas de las baterías se basan en distintos materiales, cantidades y concentraciones, así como diferentes morfologías. Estos diferentes, digamos modelos, están cambiando desde su invención a finales de los años 90, ya sea debido a esa dependencia de materias primas o a los avances tecnológicos. Podemos contar con hasta 6 tipos distintos de modelos de baterías de Litio-Ion. Y por si lo estabas pensando, si, esto complicará su reciclaje.
Ya hemos asumido que somos dependientes en cuanto a materias primas pero, además, tenemos que añadir la tendencia a la descarbonización de nuestro sistema energético, que principalmente en el sector transporte está tendiendo hacia el vehículo eléctrico, que como ya sabemos, usa baterías de Litio-Ion. El objetivo de Europa es el de alcanzar la neutralidad del carbono en 2050.
Volviendo a la pregunta inicial, ya sabemos qué materiales conforman una batería y que existen muchos tipos de estas, pero además sabemos de la necesidad de nuestra comunidad europea en cuanto a la reutilización de estos materiales, por lo tanto, tendremos que recuperar dichos materiales al final de la vida útil de las baterías de Litio-Ion, pero, ¿cómo se hace?
Existen a día de hoy 3 grandes métodos para el reciclaje de dichas baterías denominados pirometalurgia, hidrometalurgia y reciclaje directo, cuya influencia sobre la cadena de valor es la siguiente:
Pirometalurgia: proceso de fundición a alta temperatura, que suele constar de 2 pasos: primero, las baterías se queman en una fundición, donde se descomponen los compuestos y se queman los materiales orgánicos, como el plástico y el separador; después se generan nuevas aleaciones mediante la reducción del carbono de las cenizas.
Hidrometalurgia: en este proceso, la recuperación de materiales se logra mediante una química acuosa, a través de la lixiviación en disoluciones ácidas (o básicas) y su posterior concentración y purificación, mediante evaporación o separación del disolvente. La pureza y calidad de los metales extraídos se suele diferenciar en función de esa última etapa de purificación del proceso.
Reciclaje Directo: método de recuperación propuesto para reacondicionar y recuperar directamente los materiales activos de las baterías, conservando su estructura original.
Si atendemos a la neutralidad del carbono, el primer método dejará de ser viable a largo plazo, pues conlleva una serie de emisiones de gases de efecto invernadero asociadas, por lo que las vías más sostenibles serán la hidrometalurgia y el reciclaje directo.
