Aunque la gente suele afirmar que está «en sintonía con la naturaleza», rara vez adapta su comportamiento al funcionamiento real de los ecosistemas naturales. Por ejemplo, casi todo en la naturaleza es cíclico: las precipitaciones, el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono, la relación entre energía y materia, y algunos otros ejemplos. El uso humano de los recursos, en cambio, es casi siempre lineal y sigue un patrón cerrado: tomar – hacer – consumir – desechar. Según un estudio, casi el 75% de los residuos sólidos urbanos consiste en bienes de consumo desechados pero aún utilizables. Por ello, la creación de ciudades circulares con IoT es una gran oportunidad de cambiar esta tendencia.
La economía circular es una economía que promueve la reutilización y el reciclaje de los recursos en lugar de deshacerse de ellos antes de extraer y utilizar nuevos recursos, utiliza la naturaleza como modelo para crear un ecosistema en el que, idealmente, cada producto o tecnología es infinitamente reciclable y reutilizable. En los últimos años, la circularidad mundial ha disminuido del 9,1% en 2018 al 8,6% en 2020, lo que significa que menos de una décima parte de los recursos totales consumidos se reciclan a nivel mundial cada año.
Como se puede imaginar, la adopción de una economía circular requiere inversiones en tecnología y personal cualificado para garantizar que el desperdicio de recursos se mantenga al mínimo, idealmente cero. El camino hacia la economía circular es más corto para las ciudades inteligentes, pues ya utilizan tecnologías conectadas para la sostenibilidad a largo plazo. El IoT y la sostenibilidad van de la mano para convertir las ciudades inteligentes en ciudades circulares, zonas en las que la circularidad está integrada en todas las funciones, en perfecta colaboración con las empresas, los investigadores y los residentes de las ciudades inteligentes.
El papel del IoT en la creación de ciudades circulares.
Aunque ninguna zona urbana del mundo puede citarse como ejemplo de ciudad totalmente circular, hay numerosos ejemplos de ciudades que utilizan algunos elementos de la infraestructura verde para aprovechar y utilizar o reutilizar recursos naturales o artificiales.
Berlín, por ejemplo, utiliza en gran medida los tejados verdes de varios edificios de la ciudad con múltiples fines: proteger las casas del sol y las altas temperaturas y, en muchos casos, utilizar la luz solar a través de paneles solares para generar energía. En Malmö (Suecia), la infraestructura de tratamiento de aguas de la ciudad desempeña un papel en el reciclaje del agua de lluvia para la producción de energía renovable. El hilo conductor de estos ejemplos es el uso de herramientas de IoT y sostenibilidad para promover la circularidad global.
Gestión de residuos basada en el IoT
Como ya se ha dicho, una parte no despreciable de los residuos desechados contiene recursos que pueden ser reutilizados o reciclados. Para conseguirlo, las ciudades circulares deben instalar una red integrada de dispositivos de clasificación de residuos alimentados por el IoT en toda la ciudad para comprobar la reciclabilidad de los residuos en los contenedores y lugares de recogida de las ciudades inteligentes. Esta red impulsada por el IoT y la sostenibilidad puede utilizar cámaras de visión por ordenador para escanear con precisión los residuos antes de clasificarlos como «reciclables» si superan un determinado umbral cuantificable en ese sentido.
La economía circular sigue la filosofía de la minimización de residuos. Utilizando los principios y las tecnologías del IoT y la sostenibilidad, las ciudades circulares pueden seguir esta filosofía a largo plazo.
Gestión del estado de la maquinaria de producción
Lo ideal es que el círculo metafórico de una economía circular sea infinito, o lo más grande posible, para garantizar que el concepto general funcione en las ciudades inteligentes. Esto significa que la vida de cualquier recurso o componente debe prolongarse al máximo mediante reparaciones, mantenimiento y supervisión estratégicamente ejecutados. Las máquinas de alta velocidad utilizadas en la fabricación ofrecen un ejemplo vívido de cómo el IoT y las herramientas de sostenibilidad pueden garantizar la circularidad a largo plazo.
En las fábricas inteligentes, las máquinas de producción tienen que funcionar a toda velocidad durante horas. Por lo tanto, no es de extrañar que la probabilidad de que la producción se rompa en algún momento sea inevitable. Los receptores de datos basados en IoT en las máquinas de producción pueden supervisar dinámicamente factores como la temperatura de la máquina, el consumo de energía, los niveles de vibración, la fluidez del flujo de trabajo, la presión y los problemas durante la transición entre las diferentes etapas de la producción.
Los sensores basados en IoT recopilan esta información e informan a los equipos técnicos encargados de supervisar posibles problemas con los niveles de fluidos de las máquinas, variaciones de presión adversas y otros factores que indican la necesidad de una reparación o revisión. Las empresas que venden equipos de producción pueden realizar este ejercicio para ayudar a distancia a los fabricantes a optimizar el uso de los recursos y evitar tiempos de inactividad innecesarios. De este modo, una red IoT conectada permite a estas empresas ofrecer un servicio positivo al cliente después de la venta y construir una verdadera fidelidad a la marca a largo plazo.
Los sensores basados en el IoT se utilizan como parte de la monitorización y gestión remota del estado de las máquinas con dos propósitos principales: identificar las áreas en las que la maquinaria de producción necesita mejoras o reparaciones, e indicar a los fabricantes o al equipo de mantenimiento del proveedor de servicios las acciones exactas que deben llevarse a cabo para mantener una alta eficiencia de recursos y productividad durante las operaciones diarias relacionadas con la producción. Además, las herramientas basadas en el IoT y la sostenibilidad de estas máquinas también recopilarán información precisa e informarán periódicamente a los fabricantes de los parches y actualizaciones necesarios para los equipos industriales. Esta funcionalidad ayudará en última instancia a evitar problemas como el desgaste, los problemas de lubricación y el consumo excesivo de recursos de las máquinas de producción.
Los fabricantes de ciudades circulares deben producir bienes totalmente reciclables. Para ello, deben utilizar materiales circulares. Mediante sistemas de seguimiento de materiales basados en el IoT, pueden verificar las afirmaciones de los proveedores de que sus suministros cumplen los requisitos de reciclabilidad del fabricante. Una red integrada de seguimiento en origen es una aplicación única de la ciudad circular, con múltiples componentes implicados en el proceso.
La regulación del uso de los recursos y la reducción de los residuos son fundamentales para la ética de cualquier ciudad circular, y no hay mayor categoría de residuos que la perspectiva de desechar enormes piezas de maquinaria industrial que aún podrían soportar y funcionar de forma óptima con unas pocas reparaciones y revisiones. Las herramientas para recibir y transmitir información en las plantas de fabricación pueden prolongar la vida útil de estas plantas y aumentar su factor de sostenibilidad, algo que posiblemente sea más importante en las ciudades circulares que otros factores convencionales de las ciudades inteligentes.
Iluminación de las ciudades inteligentes
Si hay algo que tienen en común la mayoría de las ciudades inteligentes del mundo es la enorme cantidad de energía que consumen sus habitantes cada día. Hay lámparas de todo tipo por todas partes: enormes pantallas en los laterales de los edificios, quioscos en cada esquina, carteles y luces inteligentes en cada esquina. La iluminación es un elemento del que no pueden prescindir los lugares domésticos, comerciales y públicos. Sin embargo, el uso excesivo de luces y otros dispositivos electrónicos hace que estas ciudades sean altamente insostenibles. Alrededor del 75% de las emisiones mundiales de CO2 se deben al consumo de energía en las zonas urbanas, y el alumbrado es uno de los principales responsables.
Para hacer frente a este problema y compartir el uso de la iluminación entre múltiples usuarios en función de sus necesidades, ha surgido recientemente el concepto de Lighting-as-a-Service (LaaS). LaaS significa que los proveedores de servicios de terceros proporcionan la infraestructura de iluminación para las empresas y las zonas residenciales. Esto permite a estas zonas ahorrar el coste de la instalación de luminarias y otras infraestructuras relacionadas con las mismas en sus edificios y lugares de trabajo. Por una pequeña cuota mensual, estos propietarios de edificios pueden utilizar una red de iluminación compartida proporcionada por empresas de LaaS. Como puedes imaginar, los costes monetarios y medioambientales asociados a la instalación de sus propias luces son elevados. Así, con la opción Lighting-as-a-Service (LaaS), no sólo pueden ahorrar dinero, sino también evitar los procesos perjudiciales para el medio ambiente asociados a la compra e instalación de su propia infraestructura de iluminación. El aeropuerto Schiphol de Ámsterdam utiliza LaaS para reducir costes y reforzar la circularidad.
Los administradores de las ciudades circulares suelen tratar de reducir el consumo de energía para mejorar la sostenibilidad y la circularidad. Según un comunicado del gigante de la iluminación Phillips, una combinación de LaaS, sistemas de control inteligentes y fuentes de luz energéticamente eficientes puede ahorrar hasta un 80% del consumo total de energía. Lighting-as-a-Service (LaaS) es una infraestructura integrada y compartida basada en el IoT que incorpora cientos de sensores para el control remoto autónomo de la iluminación de una instalación. Esta infraestructura controla entonces la intensidad de la iluminación según las necesidades y si las luces deben estar encendidas en determinadas zonas de una instalación, como los aparcamientos y los grandes pasillos.
La circularidad es mucho más que reciclar y reutilizar recursos. Aunque el conjunto de estos elementos constituye una gran parte de las ciudades circulares, también es importante la perspectiva de ahorrar energía de forma independiente siempre que sea posible para mejorar la sostenibilidad. LaaS cumple estos criterios para las ciudades circulares.
Las ciudades inteligentes superan los límites del maximalismo para hacer más cómoda la vida de sus ciudadanos. Sin embargo, los funcionarios y los ciudadanos que viven en ellas deben actuar con responsabilidad para preservar el planeta. Con la ayuda del IoT y de herramientas basadas en la sostenibilidad, las ciudades inteligentes son lo más parecido tecnológica y económicamente a la creación de ciudades circulares. Aunque es posible que nunca existan ciudades circulares perfectas, ya que es improbable que se alcance el 100% de perfección, las ciudades inteligentes deberían hacer el mejor uso posible del internet de las cosas y de las aplicaciones basadas en la sostenibilidad para acercarse lo máximo a este objetivo.
