La IA da un brillo de optimización a la gestión de los residuos

Ekain Cagigal, responsable de Trazabilidad Circular en el centro de investigación y desarrollo Tecnalia, explica que la pretensión es conseguir una caracterización más exhaustiva que lo que se hace habitualmente». ¿Y cómo obtenerlo? «En las líneas de producción –señala– donde hay una cinta que transporta el material, colocamos diferentes sensores que están midiendo en continuo: una medida al segundo de cada 5 o 10 kilos de material». Esa sensórica se traduce en cámaras de visión y sensores fotónicos de diferentes tipologías. Las señales, las imágenes recogidas, deben ser procesadas. Y aquí entran las tecnologías de inteligencia artificial, dice Cagigal: «Necesitamos estrategias que nos ayuden a procesar las fuentes de información, como puede ser la caracterización química, la morfología de la partícula, el tamaño o el color».

La IA permite entonces un mayor control de calidad que facilita la toma de decisiones, conocer en tiempo real cómo funciona el proceso. Tecnalia utiliza esta tecnología en el ámbito de los residuos de la construcción, en concreto en la demolición, en el caso de los edificios que van a ser demolidos como fuente de nuevos materiales. «Se puede demoler de forma convencional tradicional –relata Cagigal– en la que una bola enorme tira todo abajo; el resultado es que todo está mezclado, la madera, el metal, el hormigón. Separar a posteriori fracciones de diferente naturaleza complica y encarece el proceso. Pero también se puede realizar una demolición selectiva de las diferentes tipologías de materiales, y así obtener unos residuos de mayor pureza y con mayor capacidad de recuperación».

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«La solución pasa por la robótica con sensórica antes de la demolición –aclara–, que genera un modelo en 3D, un modelo BIM que analiza la tipología del material. Con esa información se puede planificar una deconstrucción del edificio mucho más orientada. Con poco esfuerzo tenemos un retorno de reintroducción en los ciclos de materiales con mucho más valor de aplicación». Tecnalia presta servicios a multinacionales y empresas como Lezama Demoliciones o el grupo Viuda de Sainz.

Atria Innovation, empresa de ingeniería e investigación, participa en la transformación tecnológica del sector de valorización de residuos para impulsar una economía circular más efectiva en el tejido industrial español. Su 'expertise' se sitúa en el desarrollo de software relacionado con visión artificial e inteligencia artificial aplicado a distintos tipos de industrias. Rosa Castillón, responsable del área de Industria 4.0 en Atria Innovation, comenta que la tecnología en este ámbito «es muy transversal, se adapta perfectamente a los procedimientos que se utilizan en este tipo de plantas».

«Gracias a los sensores podemos hacer una selección y caracterización de estos materiales –apunta–, porque la información que nos facilita permite generar modelos de inteligencia artificial para clasificar, identificar de forma automática estos residuos y así gestionarlos mejor».

La eficiencia en el proceso hace posible incrementar la cantidad de material valorizable y sacarle también más valor añadido. Contribuye al proceso la instalación de cámaras de visión artificial, de distintas tipologías. «Existen cámaras RGB –aclara Castillón– que te devuelven una imagen en color tradicional. Las hay en 3D, que te dan una nube de puntos para que se conozca la volumetría del residuo. Y las cámaras hiperespectrales, que permiten saber la composición química de un material, si es plástico, cartón, producto orgánico…».

Atria Innovation ha participado en el proyecto Siara, realizado con financiación pública, junto con Ecoembes y Trinekens y la Mancomunidad de San Marcos. «Fue una primera aproximación a introducir nuestras tecnologías digitales a las plantas de separación de envases», afirma Castillón. «El objetivo era, con un sistema de bajo coste, identificar mediante imágenes los residuos voluminosos que entran a las plantas de separación de plásticos», añade. El resultado fue la creación de modelos basados en redes neuronales.

Tras el éxito de esta iniciativa, surgió el proyecto Separa, financiado por el CDTI, con el propósito de mejorar las plantas de separación de residuos en todas sus fases, desde la recogida, la optimización de las rutas de recogida de contenedores a todos los procesos de separación. En este proyecto Separa, Atria trabaja conjuntamente con otros siete socios: Minsait, Picvisa, Piperlab, Pixelabs, SpectralGeo, Trienekens y Ecoembes, que lidera esta iniciativa desde la línea Planta 4.0 de The Circular Lab.

Además de implementar criterios de valorización, la IA facilita la recogida selectiva de residuos. Ecovidrio apuesta por la IA para impulsar las tasas de reciclaje de envases de vidrio. La entidad cuenta más de 300.000 contenedores verdes geolocalizadas, lo que permite tomar decisiones a partir de la analítica de datos. Esta información, declara Gonzalo De Sebastián, director de Innovación y Estrategia de Ecovidrio, «la combinamos con otra como la situación socioeconómica de los barrios en los que operamos». «Aplicando modelos de IA podemos determinar dónde se están generando envases de vidrio, tanto en hogares como en establecimientos Horeca o en canal retail», subraya.

En los municipios donde Ecovidrio ha identificado zonas prioritarias de actuación, ha desarrollado el programa EcoBarrios, estrategia que sirve para acelerar el aumento de la separación selectiva de envases. Con las herramientas de IA se cruzan los datos de los contenedores geolocalizados con variables sociodemográficas como consumo, renta per cápita, densidad poblacional para la detección de municipios, barrios y unidades censales que presentan mayor potencial de recogida.

En cuanto a la instalación de sensores de llenado en los contenedores (con tecnologías como infrarrojos o por sonido), Ecovidrio ha descartado su implantación por su alto coste, difícil mantenimiento y necesidad de conectividad con internet. Una vez más, la IA sirvió para solucionar el problema, expone De Sebastián: «Con los datos de recogida por contenedor, los patrones de comportamiento y de generación de vidrio que tenemos a nivel censal, el proceso es bastante predecible. Los datos nos determinan teóricamente como se irán llenando los contenedores. Esta línea de trabajo estamos a punto de terminarla».

En estos momentos se está comenzando otra iniciativa con la aplicación de la inteligencia artificial para la optimización de las rutas de recogida, avanza su director de Innovación y Estrategia: «Somos una entidad sin ánimo de lucro. Lo que queremos es con los mismos medios (camiones y personal que está trabajando en las calles recogiendo el vidrio) ser capaces de lograr más eficiencia».

Ecovidrio también está haciendo sus pinitos con la IA generativa, con una aplicación práctica. «Acabamos de comenzar a desarrollar un piloto para ver cómo podemos ayudar a nuestras empresas adheridas. Ellas están obligadas a presentar una declaración de los productos que ponen en el mercado en un proceso muy laborioso. A partir de la información genérica de sus ventas, generamos una especie de borrador de ficha», menciona De Sebastián.