Robots que salvan planetas

Por Óscar Menéndez, RETEMA.

La industria pone el foco en el uso de tecnologías disruptivas en la línea de la Industria 4.0, implementando robótica, Deep Learning y Big Data, para transformar las plantas de tratamiento de residuos en auténticas fábricas de producción de materias primas.

Estamos en un futurista siglo XXIX. Por culpa de la negligencia humana la Tierra se ha convertido en un gigantesco vertedero, sin presencia humana. En el planeta sólo sobrevive un robot, que se dedica a recolectar la basura existente y que forma parte de un antiguo pelotón de androides destinados a intentar revertir las condiciones de contaminación y basura global. El robot se llama Wall-E y da nombre al film del mismo nombre, estrenado en 2008 de la mano de la unión de las productoras Disney y Pixar.

Esta película es pura ficción y en principio no se asemeja en nada a las circunstancias que rodean a la humanidad y su planeta en este siglo XXI. ¿En nada? Posiblemente sí tengamos dos cosas en común con ese mundo fantástico del binomio Disney-Pixar. Por un lado, la acumulación de residuos se ha convertido en uno de los principales retos de la humanidad. Por otro, los robots inteligentes son seguramente una de las opciones de futuro de la industria del reciclaje y los vertederos.

Hace ya seis años vimos, de hecho, el nacimiento de Wall-B, un homenaje al héroe del cine animado. Wall-B fue el primer robot con inteligencia artificial para aumentar la recuperación de materiales de residuos en plantas de tratamiento. Llegó al Ecoparc 4 de Barcelona de la mano de Ferrovial y Sadako, y representaba uno de los primeros pasos de una estrategia de innovación tecnológica basada en tres pilares: visión por infrarrojos, inteligencia artificial y robótica.

En la actualidad, todo el sector asume que el futuro pasa por la implementación de tecnologías disruptivas como la robótica, la inteligencia artificial, el Deep Learning o el Big Data para recuperar el mayor número de materiales y cerrar el círculo de la gestión de residuos.

En la actualidad, todo el sector asume que el futuro pasa por la implementación de este tipo de tecnologías. “Estamos en pleno cambio de concepto, de un modelo de economía lineal a la economía circular", explica Elisabet González Prieto, gerente de Ingeniería e Innovación de Ferrovial Servicios. "El Paquete de Economía Circular establece unos objetivos de recuperación y de valorización muy exigentes, sin precedentes. Y nos obliga a ir avanzando en la transformación. Ya no podemos basarnos sólo en recuperar ciertos materiales. Tenemos que ir más allá y convertirnos en fábricas de producción de nuevas materias primas”.

La visión por infrarrojos es una de los principales tecnologías de apoyo para la eficiencia en la recuperación de residuos, y como hemos dicho ya se utiliza habitualmente para la separación de los materiales en las plantas. Es una tecnología necesaria, pero que hasta no hace mucho adolecía de la finura de los operarios humanos. No es fácil para un visor artificial diferenciar, por ejemplo, un plástico tricapa de un plástico monocapa, o distinguir entre una bandeja o una botella de plástico, algo que un humano puede realizar sin mucha complicación.

Lo analiza Josep María Tost, gerente de la Agencia de Residuos de Cataluña: “Estamos viendo que la visión óptica está mejorando muchísimo, y gracias a ello vamos a poder optimizar las formas de separación y sobre todo la tipología de materiales. La clave es esa: la selección de materiales por tipologías. Y requiere sensores que optimicen la diferenciación polimérica”.

El problema reside en que los visores tradicionales de infrarrojos no son tan efectivos a la hora de hacer las labores más finas. Pero para ello ha llegado otra tecnología que está permitiendo la revolución en el ámbito de la separación selectiva: la inteligencia artificial. “La inteligencia artificial es una tecnología disruptiva que está cambiando todas las facetas de nuestra vida", asegura Silvia Gregorini, Jefa de Robótica de Picvisa. "Y en nuestro sector viene acompañada del Deep Learning, que permite diferenciar y separar prácticamente cualquier objeto y que se retroalimenta con la propia información que recibe". Los algoritmos en que se basa permiten ampliar la información de manera continua. Literalmente, aprenden: cuanta más información reciben, más precisos se hacen estos algoritmos, en un círculo virtuoso que permite mejorar los procesos prácticamente cada día.

Ya tenemos la visión por infrarrojos, aderezada con el Deep Learning que permite mejorar sus habilidades a la hora de reconocer residuos. ¿Pero qué es lo que falta ahora? Alguien que se ocupe de retirar y realizar esa separación. Alguien o, mejor, algo. Los robots ya están realizando labores que antes practicaban los humanos. Y la nueva generación de este tipo de máquinas autónomas está marcando la vanguardia en este campo.

Los robots ya están realizando labores que antes practicaban los humanos. Y la nueva generación de este tipo de máquinas autónomas está marcando la vanguardia en este campo.

El Ecopick de Picvisa ya es ampliamente conocido en numerosas plantas de tratamientos de residuos. Implica una solución integral, que combina cámara y software al que se añade el brazo robótico. Ello permite seleccionar el material a reciclar y posteriormente recogerlo, todo dentro de un sistema unificado.

Nuestro cinematográfico Wall-E es un reciclador avanzado que permite limpiar el planeta sin la necesidad de la presencia de humanos. Y ese sería el objetivo de los robots con que cuenta y va a contar el sector en el futuro: evitar que los operarios hagan las labores más complejas y peligrosas de las plantas de tratamiento y vertederos. Lo corrobora Elisabet González Prieto: “Uno de los pilares de nuestra operación se centra en proteger a nuestros operarios y asegurarnos que trabajan en unas condiciones tanto ergonómicas como de seguridad adecuadas. Estamos intentando evitar el contacto directo con el residuo. En este sentido la robótica y la automatización son de gran ayuda”.

“El robot representa un cambio radical, analiza Silvia Gregorini. El entorno de las plantas es muy hostil, muy agresivo donde hay muchos problemas y riesgos laborales. Es un trabajo muy poco gratificante. Además, tenemos cifras que indican que un triador consigue separar hasta unos 10 o 20 objetos por minuto, mientras que con el robot nos acercamos a los 45 o 50 por minuto”.

Por su riesgo y complejidad, los residuos sanitarios son un ámbito en el que se demuestra la evidente importancia de la robotización. En Ferrovial Servicios cuentan con dos unidades robóticas que están orientadas al ámbito de los residuos hospitalarios sanitarios. Lo cuenta González Prieto: “Una de ellas es para seleccionar residuos de medicamentos usados y otra para tratar y ayudar a tratar ese contenedor donde vienen los residuos sanitarios. Esta segunda aplicación se trata de un robot antropomórfico que permite recuperar el contenedor. Antes iba todo a rechazo y a vertedero y ahora podemos recuperar el plástico y dar un tratamiento adecuado, así como higienizar y esterilizar el propio envase”. Todo ello, con el menor riesgo para los operarios.

La necesaria economía circular nos lleva a la llamada planta 4.0. Las cifras indican que, ahora mismo, el 85% de los materiales que se seleccionan a nivel nacional pasan por plantas automatizadas. Lo explica Fátima Aparicio, especialista en Innovación de Ecoembes: “Queremos dar un salto más hacia la transformación digital, hacia la industria 4.0. Y para ello cogemos ideas, tecnologías que captamos de otras industrias como la automovilística, la aeronáutica, etcétera… ideas que están funcionando en otros sectores”.

¿En qué consiste el concepto de “planta 4.0”? Lo explica la propia Aparicio: “La planta 4.0 implica a todos los procesos que se llevan a cabo en una planta de selección. Y se caracteriza por estar conectada en todas sus fases, empezando aguas arriba, con el propio usuario. Por su parte aguas abajo tenemos la planta conectada, capaz de adaptar la salida de su producción al mercado”. En la mitad del proceso estaría la planta totalmente sensorizada, donde se recogen datos que permiten generar información de utilidad para mejorar los procesos de selección. Es decir, una tecnología que selecciona más y con mayor calidad.

Pero la tecnología tiene una ventaja adicional a todo lo comentado. La suma de plantas automatizadas y la inteligencia artificial permite obtener un recurso cada vez más preciado en todos los sectores económicos: los datos.

“A partir de esta información, explica Silvia Gregorini, podemos hacer mantenimiento predictivo, podemos optimizar reciclaje y podemos ver si podemos reducir costes en la planta”. Por ejemplo, se puede comprobar si la cantidad de residuos no es constante a lo largo del día y así confirmar cuándo las máquinas tienen que estar operativas y cuándo no. “Ello nos permite anticipar acciones de mantenimiento predictivo que son mucho menos invasivas que las de mantenimiento correctivo”, aclara Gregorini.

Lo confirma Fátima Aparicio: “La planta nos proporciona una cantidad ingente de datos. Y si procesamos toda esa información, por ejemplo a través de nuestra plataforma SmartWaste, generamos datos de utilidad para la administración, que son los competentes, pero también útiles para el ciudadano, para los responsables de las plantas, etc. Esta plataforma nos permite recoger toda esa información y utilizarla para mejorar la eficiencia. En definitiva, para reciclar más y mejor”.

En las películas clásicas de detectives los policías acababan cogiendo a los malos gracias a lo que obtenían rebuscando en sus basuras. Ahora mismo, ya no hace falta romper bolsas de residuos, basta con hurgar mediante minería de datos en las propias plantas. En esta película no hay malos ni buenos, pero sí entidades que son conscientes de que tienen que reciclar más y mejor. "Tenemos algunos proyectos con grandes corporaciones", explica Gregorini. "Son conscientes del residuo que generan y quieren poder cerrar el círculo. Quieren poder traquear y tener trazabilidad de los residuos que generan, para recuperarlo y volver a generar materias primas secundarias".

Las nuevas tecnologías llegaron al sector de residuos hace muchos años, y lo hicieron para quedarse, aunque todavía hay ámbitos en los que el proceso tiene mucho recorrido por delante. Lo analiza Josep María Tost: “Cuando hablamos de los ecoparques, de las plantas de triaje de la fracción resto, el objetivo es recuperar el máximo, porque ahora los níveles de recuperación de este tipo de plantas son muy escasos”.

¿Qué es lo que ha hecho que todos estos procesos de tecnologización sean cada vez más importantes? La presión social, sin ninguna duda. Pero no podemos olvidar otro tipo de presión. "Hay un marco reputacional, confirma Tost, pero también es importante la fiscalidad. Es decir, los cánones incentivan que se plantee que esto es necesario. Cuanto más caro es el vertido más a cuenta sale invertir en tecnología. Los mensajes de Europa son muy claros y hay mucha presión con los objetivos de recuperación. Estos sistemas no son baratos y todas estas obligaciones están ayudando a crear un mercado en el que sale rentable optimizar y mejorar estas tecnologías. Porque sale a cuenta”.

El proceso parece irreversible, pero para ello seguramente necesitemos del uso de una varita mágica: la promoción de estos procesos tecnológicos entre los distintos agentes implicados. Lo cuenta Fátima Aparicio: “Tenemos que promover la transformación digital y la innovación. Porque tenemos a muchos agentes implicados y hace falta esa labor de difusión, de promoción y de formación. ¿De qué sirve todo esto si no lo cuentas, es decir, si no implicamos a todas las personas e instituciones que forman parte del proceso? Hay que superar los posibles puentes digitales, porque la tecnología avanza y tenemos que incorporar a ella a todo el mundo, incluyendo por supuesto a la población”.

Al principio de nuestro film de ciencia ficción Wall-E es la única presencia en todo el globo. Cuando contacta con otra androide empieza a tejer lo que se convierte en una red de colaboración que permite convencer a los humanos de la necesidad de limpiar la Tierra. La película acaba con la humanidad volviendo a instalarse en nuestro planeta. Un final feliz que, seguro, pasa por la implementación de tecnología en todas las plantas de tratamiento de residuos.

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