La digitalización al servicio de la circularidad de los materiales de construcción

La digitalización al servicio de la circularidad de los materiales de construcción

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Hoy en día, la transformación digital está presente en todas las actividades económicas. Esta transformación se basa en aprovechar las tecnologías digitales para habilitar, mejorar o evolucionar los procesos productivos, las funciones comerciales, los modelos de gestión y/o los procesos de comunicación.

Se pueden diferenciar dos tipos de consecuencias: la innovación en los modelos de negocio, creando nuevos productos y servicios habilitados por la digitalización, y una mejora de los procesos operativos, aumentando la eficiencia y los resultados gracias a la tecnología. Uno de los principales retos de la digitalización en cualquier sector, y particularmente en el de la construcción, es conseguir una definición clara de los objetivos de la transformación y cómo esta creará valor para la empresa y su entorno.

En nuestro ámbito se están produciendo algunos cambios de modelo de negocio, por ejemplo, derivados de la implantación de herramientas digitales y tecnologías relacionadas; sensores y etiquetas inalámbricas, plataformas en la nube, escáneres, drones, etc.. Estas permiten una mejora notable en la captación de información, así como en la comunicación y colaboración entre los distintos actores, siendo actualmente empleadas en todas y cada una de las etapas de la cadena de valor.

El uso de herramientas digitales en un entorno de datos común facilita el acceso a la información en tiempo real a todos los actores, lo cual permite identificar y localizar los productos, mejorar la trazabilidad, digitalizar inventarios, detectar defectos y reducir problemas de calidad, cuantificar impactos ambientales, mejorar la gestión, adaptar procesos y tomar decisiones en tiempo real, etc.

La digitalización es también fundamental para que el sector de la construcción tenga una transición adecuada hacia una Economía Circular y más sostenible. En contraposición con un modelo lineal tradicional, la economía circular se encarga de relacionar la sustentabilidad con la economía para que los productos, recursos o materiales que se utilizan, se mantengan durante más tiempo y se reduzca la producción de residuos. A través de este sistema se busca cerrar el ciclo de utilidad de todo aquello que se utiliza para evitar la pérdida innecesaria de recursos.

La relevancia de esta transición en el ámbito de la construcción se fundamenta en la inmensa cantidad de recursos requeridos (aproximadamente el 50 % de todo el material extraído), así como de los residuos generados (más del 35 % de la generación total de residuos), consumo energético y emisiones asociadas de gases de efecto invernadero (5-12 %). Para el éxito de la economía circular en construcción será clave contar con una comunicación y colaboración eficaces entre las empresas de construcción y con terceras partes, como las empresas encargadas de la gestión de residuos y reciclado, la administración y aquellas responsables de su reintroducción en la cadena de valor de los productos, edificios e infraestructuras.

Sin embargo, en la práctica, el sector de la construcción sigue siendo uno de los menos digitalizados. La construcción física ha asimilado pocos cambios y sigue siendo principalmente un proceso analógico, especialmente en la etapa de demolición.

Sería muy deseable que los materiales y elementos constructivos estuviesen perfectamente inventariados y hubiesen sido diseñados para ser fácilmente reparables, reutilizables y reciclables. A día de hoy, disponemos de poca información actualizada sobre los edificios que llegan al final de su vida útil, la mayor parte de la cual sigue en formatos no digitales. Esto conlleva unos costes adicionales para planificar una demolición selectiva y una adecuada separación de residuos por tipo de material, -obligación del promotor de la obra y regulada por la legislación vigente- de manera que sea más sencilla su valorización.

De forma complementaria, mejorar la trazabilidad de los residuos de construcción y demolición, así como de los materiales reciclados, permitiría aumentar la confianza en los mismos, crear oportunidades de valorización y evitar prácticas alegales en su gestión.

En TECNALIA impulsamos nuevas tecnologías digitales para abordar estos problemas y mejorar la circularidad y la productividad del sector:

  • Extensión de la metodología BIM a los procesos de rehabilitación, renovación y demolición de edificaciones e instalaciones. En este sentido, el proyecto europeo HISER, completado en 2019, permitió desarrollar un primer prototipo de herramienta basada en BIM orientada a mejorar los procesos de auditoría pre-demolición. Esta herramienta, permite digitalizar los procesos de auditoría previa a las actividades de demolición mejorando así la identificación y cuantificación de los recursos presentes en un edificio/rehabilitación, el inventariado de recursos, la planificación de la demolición, y la gestión y trazabilidad de los residuos que se generan tras la demolición.

A raíz del éxito de esta herramienta, el recientemente aprobado proyecto europeo ICEBERG seguirá implementando mejoras relacionadas con la simplificación de generación de los modelos 3D y la implementación de nuevas funcionalidades como una herramienta de ayuda a la toma de decisiones, de ACV (Análisis de ciclo de vida), costes, etc.

  • Plataformas digitales de colaboración que permitan mejorar la comunicación entre los distintos agentes de la cadena de valor. Es el caso de la herramienta digital TRACEX. Esta plataforma colaborativa permitirá intercambiar recursos entre empresas del sector mediante la publicación de anuncios de compra/venta y la puesta en contacto entre agentes. Mediante un buscador intuitivo y un sistema de afinidades, facilitará la búsqueda de los mejores recursos mediante la sugerencia de alternativas adaptadas a nuestras necesidades. Además, permitirá mejorar la trazabilidad y garantizar el intercambio de información y recursos entre los agentes implicados, facilitará el intercambio de documentación con la administración y permitirá calcular la reducción del impacto medioambiental derivada de las transacciones realizadas. (Plataforma disponible online en versión Beta).
  • Sistemas de control de calidad en tiempo real mediante sensórica avanzada y analítica de datos basada en Deep Learning, que permita asegurar la composición de residuos y calidad de materiales. El proyecto PRIEM+ persigue el desarrollo de novedosos sistemas de identificación de corrientes residuales complejas en los procesos de reciclaje y análisis de calidad en tiempo real de los recursos valorizados. Para ello, fruto de una colaboración interna, se está empleando una combinación de diferentes técnicas de visión junto con Inteligencia Artificial y Deep Learning para la identificación de las diferentes fracciones minerales presentes en los RCD (Residuos de construcción y demolición) y el análisis de calidad en continuo de los áridos reciclados tras el proceso de valorización. Con esto se pretende mejorar la gestión de los RCD en planta de valorización, adaptando los procesos en tiempo real en función del residuo que ingresa en planta, optimizando a su vez la calidad del recurso valorizado.

Sobre David Gacía Estévez

Doctor en Ingeniería de Materiales (2009) e Ingeniero Industrial (2006) por la Escuela Superior de Ingeniería de Bilbao (Universidad del País Vasco). Desde 2006 ha trabajado en TECNALIA en los departamentos de Materiales y Rehabilitación. Ha participado en más de 30 proyectos de I+D+i, destacando la coordinación (Project Manager) de HISER y ICEBERG, 2 proyectos europeos del programa H2020 sobre circularidad de materiales de construcción.

Sus principales líneas de investigación incluyen la valoración de residuos y subproductos industriales, la evaluación medioambiental y económica a ciclo de vida (LCA y LCCA), y el desarrollo de materiales innovadores para la construcción. Ha codirigido una tesis doctoral. Parte de su investigación ha sido diseminada en 11 artículos indexados, 30 contribuciones en congresos internacionales y un capítulo de libro sobre la aplicación de métodos multiatributo (MCDM).