A través de la investigación tecnológica y de su conocimiento en la evaluación de materiales y sistemas de construcción, el centro de investigación y desarrollo tecnológico Tecnalia asesora a las empresas e instituciones para incrementar su competitividad. Eneritz Barreiro, responsable de Ecosistema Urbano en Tecnalia, explica los servicios que ofrece el centro de investigación para mejorar el impacto ambiental y la eficiencia de los proyectos de arquitectura y urbanismo, las soluciones para impulsar la resiliencia de las ciudades ante los impactos del cambio climático, y cómo abordan el diseño de estrategias para la regeneración y transformación urbana.
CONSTRUIBLE: Tecnalia apuesta por la construcción de un modelo urbano alineado con los objetivos de desarrollo sostenible a través de su estrategia de Ecosistema Urbano. En líneas generales, ¿en qué consiste esta iniciativa y qué tecnologías aporta Tecnalia para contribuir en esta transformación?
Eneritz Barreiro: Disponemos de un conjunto único de tecnologías relacionadas con el entorno construido, y las combinamos para generar soluciones urbanas integrales en colaboración con organizaciones públicas y privadas. Nuestra misión es contribuir a la transformación positiva y al desarrollo de las ciudades y territorios, haciendo frente a los retos del futuro con un modelo centrado en las personas.
Con el objetivo de tener edificios y ciudades más inteligentes, desarrollamos desde gemelos digitales para conseguir una gestión optimizada, mayor eficiencia y reducir los costes de operación, hasta modelización avanzada y sistemas de gestión inteligente en tiempo real para conseguir edificios de energía positiva.
También innovamos en materiales y productos sostenibles para la construcción con nuevas o mejores funcionalidades, incorporando nuevos criterios priorizados de circularidad, tales como diseño para desmontaje, monitorización de la durabilidad, incremento del índice de recursos materiales reciclados y biobasados, etc.
Por otro lado, desarrollamos soluciones tecnológicas para la eficiencia energética y una mayor integración de las energías renovables tanto a escala de ciudad como de edificio, contribuyendo a un mayor despliegue de las comunidades energéticas.
Asimismo, ante el incremento de los impactos del cambio climático, trabajamos para reducir los riesgos asociados a este en ciudades y territorios, apostando por el desarrollo de herramientas de análisis y su integración en la planificación urbana. Estos análisis y herramientas permiten mejorar la toma de decisiones informada de agentes públicos y privados, contribuyendo a tomar las medidas más oportunas.
CONSTRUIBLE: Siguiendo esta línea, y teniendo en cuenta la experiencia de Tecnalia en digitalización, como por ejemplo el desarrollo de gemelos digitales, ¿qué herramientas y servicios ofrecéis desde Ecosistema Urbano para mejorar el impacto ambiental y la eficiencia de los proyectos de arquitectura y urbanismo?
Eneritz Barreiro: El sector del entorno construido se está transformando. En los últimos años ha habido grandes avances tecnológicos y el contexto es cada vez más propicio para el desarrollo de laboratorios digitales urbanos. Actualmente, el uso de gemelos digitales no es obligatorio, pero se prevé un aumento del 36% del uso de esta herramienta en los próximos años. Los primeros pasos ya los podemos ver en algunos proyectos constructivos de financiación pública en España y Europa, que exigen utilizar la metodología BIM (Building Information Modeling).
No obstante, hoy en día la construcción, en la mayoría de los casos, se basa en procesos manuales, en los que deben coordinarse distintos aspectos en la fase de obra: el personal, el equipamiento, los materiales, las condiciones atmosféricas… Esta coordinación manual puede llevar a retrasos, ineficiencias y sobrecostes. En este contexto, las soluciones que desarrollamos, como el gemelo digital, pueden permitir a las constructoras una gestión de la información de la obra en tiempo real, disminuyendo así las ineficiencias e incidencias.
A escala de ciudad, el gemelo digital permite la modelización 3D de la ciudad en sus diferentes capas como edificios, infraestructuras, habitantes, arbolado o servicios urbanos. Presenta toda la información urbana disponible y detecta interacciones entre las distintas capas.
Esta herramienta proporciona tanto beneficios técnicos como sociales. Por un lado, nos permite conocer y analizar lo que está pasando en la ciudad e interactuar con ella desde el modelo virtual, favoreciendo una planificación, movilidad y accesibilidad óptimas, así como una reducción de costes de gestión y operación considerable. También ofrece la posibilidad de modelizar y simular distintos tipos de fenómenos y tomas decisiones más informadas en función de los impactos esperados.
Por otro lado, esta herramienta contribuye a que tengamos ciudades más seguras con herramientas para los ciudadanos, un aumento de los servicios prestados y la disminución de la huella ambiental.
CONSTRUIBLE: Desde vuestro departamento de I+D desarrolláis materiales y productos que mejoran las propiedades y reducen la huella de carbono. Concretamente para el sector de la construcción, ¿qué propiedades tienen los materiales que trabajáis y qué pueden aportar a la sostenibilidad de los edificios?
Eneritz Barreiro: Diseñamos y desarrollamos materiales y productos más sostenibles y con nuevas o mejores funcionalidades, como el almacenamiento de energía, la autoreparación, la conductividad eléctrica, el superaislamiento, resistencia al fuego, hidrofobicidad, ultraligereza o captura de CO2, de forma que contribuyan a reducir el impacto medioambiental y alargar su vida en servicio.
Acompañamos a nuestros clientes en sus procesos de innovación y desarrollo. Así, facilitamos un servicio tecnológico integral que ayuda a garantizar la seguridad, calidad y durabilidad de materiales, productos y procesos. Trabajamos con diferentes naturalezas de materiales: minerales (base cemento), polímeros, metálicos, biobasados y composites. Asimismo, buscamos continuamente mejorar procesos de fabricación aditiva de elementos prefabricados, por ejemplo, en hormigón o polímeros termoestables.
Por otro lado, ante una creciente preocupación por el agotamiento de los recursos naturales, trabajamos en mejorar la eficiencia y la precisión en el reciclaje y la gestión de los residuos de construcción y demolición. En este sentido, la inteligencia artificial puede contribuir a una mayor circularidad de los productos y recursos y, al mismo tiempo, permitirá conseguir mayores niveles de información de la calidad de estos.
En Tecnalia estamos invirtiendo en equipamiento singular para captar, de forma automática, continua y masiva, información de diferente naturaleza (física, morfológica, química, mineralógica) de recursos materiales secundarios e inferir, mediante algoritmia de aprendizaje profundo, otras características de material o producto.
Si a esta problemática del agotamiento de los recursos naturales unimos la falta de mano de obra, el futuro creemos que estará en la industrialización y automatización de procesos constructivos con criterios circulares. Desde Tecnalia trabajamos en la automatización del proceso de diseño, construcción, operación y mantenimiento de edificios e infraestructuras, con el objetivo de optimizar recursos (tiempo, coste, consumos, etc.).
La automatización va desde la aplicación de visión para la captura del entorno, los modelos semánticos, hasta la aplicación de robótica. De este modo se agilizan los procesos de toma de decisión y se reduce la carga de trabajo que recae en los trabajadores
CONSTRUIBLE: Aumentar la eficiencia energética a través de la envolvente térmica y la integración de energías renovables son dos de los grandes pilares de la construcción sostenible. Desde Tecnalia, ¿qué soluciones tecnológicas desarrolláis en este sentido?
Eneritz Barreiro: En el ámbito de la eficiencia energética y las energías renovables en la construcción, desarrollamos tecnología para generar o almacenar electricidad, aportar energía térmica, regular la temperatura o mejorar el aislamiento, tanto a escala de edificio como de ciudad. Investigamos y desarrollamos soluciones innovadoras que permitan una mayor integración de renovables, descentralización y menor dependencia de materiales críticos.
En Tecnalia ayudamos a las empresas a dotar de multifuncionalidad a las fachadas, convirtiendo la envolvente de los edificios en un componente dinámico para adaptar su configuración a las condiciones óptimas del entorno y del edificio, integrando renovables, mejorando el confort interior, el rendimiento energético o la calidad de aire. En este ámbito hemos integrado tanto generación solar térmica, fotovoltaica como de redes de distribución para centralización de sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) en distintas envolventes.
Las comunidades energéticas se han posicionado como un elemento clave para acelerar la transición energética, hacia un modelo energético más descentralizado, flexible y digitalizado. Un modelo que permite la integración eficiente de la generación renovable distribuida y provee de energía renovable más asequible a los ciudadanos, sin olvidar la sostenibilidad energética y de recursos en el largo plazo, que garantiza una mayor independencia y seguridad energética.
Asimismo, la arquitectura actual necesita una gran variedad de diferentes soluciones técnicas relacionadas con la energía para ofrecer a los diseñadores la posibilidad de personalizar la envolvente del edificio y adaptarla a cada superficie. Actualmente el mercado de los módulos de fotovoltaica integrada en edificios (BIPV) está ampliamente dominado por sustratos cristalinos oscuros que representan prácticamente todo el mercado existente.
En este marco, en 2021 nació la startup Izpitek, como fruto del trabajo conjunto entre Branka Solutions y Tecnalia. Esta nueva starpup vizcaína fabrica fotovoltaica totalmente integrable en componentes ligeros. Ofrece soluciones para fotovoltaica integrada en edificios, instalaciones solares, movilidad y mobiliario urbano sostenible.
CONSTRUIBLE: Con el objetivo de impulsar la resiliencia de las ciudades ante los impactos del cambio climático, Tecnalia ofrece servicios, soluciones y desarrollo de medidas a empresas y administraciones públicas. ¿Podrías indicarnos en qué consiste este trabajo y explicar algún ejemplo de referencia?
Eneritz Barreiro: El cambio climático afecta a todas las regiones a nivel global y los fenómenos meteorológicos extremos, como las olas de calor, las sequías y las inundaciones son cada vez más frecuentes e intensas. Por ello, trabajamos para reducir los efectos negativos del cambio climático apostando por el desarrollo de herramientas de análisis y su integración en la planificación sectorial, la ordenación territorial y el urbanismo, que permitan cuantificar el impacto asociado al cambio climático.
Estas herramientas de análisis abarcan desde la elaboración de cartografía e índices de vulnerabilidad y riesgo, al desarrollo de cuadros de mando y herramientas customizadas que monitoricen la efectividad de las medidas adoptadas y cuantifiquen la reducción del riesgo, incluyendo aplicaciones que permiten comparar alternativas de diseño o planificación de medidas de adaptación para optimizar sus resultados.
Hay que tener en cuenta que las herramientas digitales son clave para el desarrollo de servicios climáticos y hojas de ruta de resiliencia climática que permitan mejorar la toma de decisiones informada de agentes públicos y privados.
En esta línea, estamos desarrollando, por ejemplo, un marco de intervención basado en instrumentos de ordenación del territorio y desarrollo urbano para aumentar la resiliencia de la costa; una base de datos de medidas para mejorar la resiliencia al cambio climático del patrimonio cultural de las ciudades; la identificación y localización de refugios climáticos para mejorar el confort térmico de la personas y sus efectos sobre la salud; o diagnósticos detallados de la vulnerabilidad y el riesgo de infraestructuras críticas con especial atención a la energía.
Uno de los aspectos a tener en cuenta derivado de los efectos del cambio climático, es la salud de las personas. En este contexto, el concepto de refugio climático va a ser algo cada vez más necesario en las ciudades. Así, trabajaos con varias ciudades, entre ellas Bilbao, en la identificación y localización de este tipo de espacios, realizando análisis de estrés térmico, así como mapeo de vulnerabilidad e infraestructuras verdes. Se trata de espacios distribuidos a lo largo de toda la ciudad, tanto interiores como exteriores, que por sus características permiten amortiguar los efectos negativos del calor extremo sobre la salud de las personas.
Actualmente también se está trabajando en distintos proyectos en los que se analizan los efectos del cambio climático sobre infraestructuras críticas como carreteras y redes eléctricas, además de los efectos en cascada que pueden afectar a servicios esenciales como telecomunicaciones o sanidad. Los resultados del análisis permiten anticiparse a los potenciales impactos en infraestructuras y disrupciones de servicios para mejorar la resiliencia territorial.
CONSTRUIBLE: El Ecosistema Urbano también aborda la planificación y el diseño de estrategias para la regeneración y transformación urbana, así como el desarrollo de soluciones para el fomento de la economía circular. Coméntanos, ¿qué papel tienen los planes de descarbonización? ¿en qué soluciones estáis trabajando al respecto en estas líneas?
Eneritz Barreiro: Debido al elevado impacto tanto ambiental como económico y social asociado a los efectos originados por el cambio climático, la Unión Europea se ha comprometido a reducir drásticamente las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) de los Estados miembro para el año 2050. Tal y como destaca la UE, las vías para la transición hacia un sistema de cero emisiones netas de GEI se deben apoyar en gran medida en la transformación del sistema energético y en la modernización del tejido industrial.
La transición energética es un proceso que se ha priorizado en las políticas públicas a todos los niveles. Ya se ha establecido que Europa será el primer continente neutro en carbono para el año 2050 y que alcanzará una reducción de emisiones del 55% para el año 2030. A nivel normativo, regulatorio y fiscal cada vez existen más instrumentos para contribuir a descarbonizar los sectores productivos. Supone un nuevo reto para las empresas, pero también abre una oportunidad competitiva para aquellas empresas que sepan posicionarse y dar una respuesta adecuada.
Es fundamental determinar cuáles son los elementos clave que impulsan la descarbonización competitiva de los distintos sectores productivos y de las ciudades en su conjunto, para descubrir qué elementos tecnológicos, organizativos o de negocio tienen más capacidad de movilización para reducir las emisiones de carbono de sus operaciones y productos en toda su vida útil.
En Tecnalia nos hemos focalizado en la transición energética, climática y urbana, por lo que la mayoría de las tecnologías en las que trabajamos buscan este fin, la descarbonización de nuestras ciudades y territorios.
CONSTRUIBLE: El despliegue de criterios de taxonomía verde en la cadena de valor de construcción constituye una demanda creciente por parte de grandes y pequeñas empresas. En este sentido, ¿qué propuesta singular ofrece Tecnalia?
Eneritz Barreiro: Algunos de los criterios de taxonomía verde, especialmente los ligados al objetivo de transición hacia la economía circular, requieren de innovación en metodologías, métricas de evaluación, soluciones de trazabilidad de dichas métricas, ecodiseño de productos y sistemas de construcción, así como de procesos y activos construidos más eficientes que contribuyan a los nuevos principios de circularidad.
Desde Tecnalia hibridamos diferentes propuestas de valor orientadas a tales propósitos. Entre las más destacables, contamos con activos digitales propios que constituyen el cuerpo operativo y de ciberseguridad de pasaportes digitales de producto o soluciones espectroscópicas acopladas a inteligencia artificial para la identificación automática de calidades ambientales de recursos materiales. Del mismo modo, trabajamos en inferencia inteligente de indicadores de sostenibilidad en edificación industrializada y obra civil.
Por otro lado, desarrollamos soluciones integrales para la industrialización de la edificación, el mantenimiento predictivo de edificios e infraestructuras o la integración de renovables. También trabajamos en soluciones automatizadas para informes predemolición en el fin de ciclo de vida de los productos, edificios y demás activos construidos. Asimismo, disponemos de una red de laboratorios acreditados para certificar materiales secundarios y nuevos sistemas industrializados.