Emplear un gemelo digital (digital twin) supone disponer de un modelo virtual conectado que sirve de puente entre el mundo físico y el digital, permitiendo simular escenarios, analizar datos y anticipar problemas antes de que ocurran.
Esta tecnología habilitadora digital (THD) clave de la industria 4.0, pone a nuestro alcance un gran potencial transformador en las 3 vertientes de la sostenibilidad: económica, social y ambiental.
Después de repasar en nuestra anterior entrega tanto la dimensión económica, con lo que aporta de eficiencia y optimización de recursos, como la dimensión social, en lo que corresponde a calidad de vida, seguridad y transparencia, únicamente nos resta explorar cómo los gemelos digitales contribuyen a la dimensión medioambiental de la sostenibilidad.
1. Dimensión ambiental: reducción de emisiones y gestión sostenible del entorno
La tercera arista de la sostenibilidad, la dimensión ambiental, busca proteger los ecosistemas, reducir las emisiones contaminantes y usar responsablemente los recursos naturales.
En este ámbito, los gemelos digitales se han convertido en una herramienta valiosa para acelerar la transición ecológica, permitiendo identificar dónde se puede reducir el impacto ambiental y probar virtualmente soluciones verdes antes de aplicarlas.
Un beneficio inmediato es la reducción del consumo de energía, agua y materiales gracias a la eficiencia que introducen. Cada proceso optimizado mediante un gemelo digital suele implicar menos desperdicio. Por ejemplo, en manufactura se ha visto que al mejorar la eficiencia de producción con gemelos digitales (buscando cuellos de botella, afinando parámetros), disminuye automáticamente la huella ambiental, ya que se consume menos energía y se generan menos residuos y emisiones por unidad producida.
Según un reciente estudio de Capgemini, las organizaciones que ya aplican gemelos digitales lograron en promedio una mejora del 16% en métricas de sostenibilidad, reflejando ahorros en insumos y menos contaminación.
Un caso destacado es la planta de Schneider Electric en Le Vaudreuil (Francia), donde implementaron un gemelo digital enfocado en sostenibilidad logrando optimizar la gestión energética en un 25%, reducir los residuos materiales en un 17% y bajar sus emisiones de CO₂ en un 25%, contribuyendo a su meta de neutralidad de carbono.
Lo interesante es que, además de los beneficios ambientales evidentes, este gemelo digital hizo la operación más rentable y eficiente en general, evidenciando que la eficiencia ecológica y la económica van de la mano.
Otro campo es el de las energías renovables. Empresas como General Electric utilizan gemelos digitales para sus aerogeneradores, creando modelos virtuales de cada turbina para monitorizar su desempeño con IoT y anticipar fallos.
Esto permite programar mantenimientos preventivos antes de que algo se rompa, evitando paradas imprevistas. ¿Por qué es sostenible? Porque maximizar el tiempo en funcionamiento de un aerogenerador significa más energía limpia generada y menos dependencia de centrales fósiles de respaldo.
Asimismo, un gemelo digital puede simular diferentes configuraciones de un parque eólico o solar para encontrar la que genere más electricidad con el menor impacto en el terreno, optimizando el diseño de las instalaciones renovables.
En el ámbito de las redes eléctricas, Nueva York (EEUU) implementó una red eléctrica gemela digital para probar la integración de nuevas tecnologías y mejoras en la red sin riesgo. Esta red gemela permite simular la incorporación masiva de paneles solares o vehículos eléctricos y ver cómo gestionar la carga, evitando apagones. Tales iniciativas facilitan la adopción de energías limpias de forma segura y eficiente, acelerando la descarbonización.
Los gemelos digitales también apoyan la gestión eficiente de recursos naturales. Un ejemplo urbano es el uso de gemelo digital para optimizar la red de agua potable de una ciudad: al modelar las tuberías y sensores de flujo, se pueden detectar fugas o consumos anómalos rápidamente y reducir el desperdicio de agua.
De igual forma, en agricultura, gemelos digitales de explotaciones agrícolas combinan datos de suelo, clima y cultivos para ajustar riego y fertilización exactamente a lo necesario, evitando escorrentía contaminante y ahorrando agua.
En la gestión de residuos, las ciudades pueden simular con gemelos digitales distintas estrategias de recolección o ubicación de puntos limpios para maximizar el reciclaje con el menor recorrido de camiones (menos emisiones).
Cabe destacar el aporte a la economía circular. Un gemelo digital puede abarcar todo el ciclo de vida de un producto, desde su diseño hasta su disposición final. Al tener esta visión completa, las empresas pueden simular escenarios de reutilización, reciclaje y remanufactura con el gemelo digital antes de tomar decisiones de fabricación.
Por ejemplo, se podría modelar qué pasaría si en el diseño se usa un material reciclado en vez de virgen, o si una pieza se fabrica para ser fácilmente reparable. De esta manera, el gemelo digital ayuda a cerrar el ciclo de vida de los productos, maximizando la recuperación de materiales y minimizando residuos en vertedero. Esta planificación virtual y preventiva es esencial para realizar la transición del adictivo modelo lineal (fabricar-usar-tirar) a uno circular.
En definitiva, en la dimensión ambiental los gemelos digitales funcionan como un laboratorio virtual verde que nos permiten medir y reducir la huella de carbono de operaciones industriales y urbanas, diseñar infraestructuras resilientes al clima, y garantizar que cada recurso natural se utilice de forma inteligente.
Todo esto apoya directamente Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), en concreto el ODS número 12 (Producción y consumo responsables) y el ODS número 13 (Acción por el clima), mientras se mantiene la eficiencia.
La integración de sostenibilidad en los gemelos digitales es tal que los expertos señalan que la digitalización y la sostenibilidad integradas impulsan un cambio más profundo, por lo que los gemelos digitales deben diseñarse incorporando métricas verdes junto con las productivas. Solamente así se obtiene una visión completa que guíe mejoras holísticas en lugar de soluciones parciales.
2. Conclusión
Los gemelos digitales representan una convergencia poderosa entre tecnología e innovación sostenible, y, como hemos visto, su capacidad de reproducir la realidad en entornos virtuales permite impulsar la eficiencia económica (haciendo más competitivas a las empresas y ciudades mediante la optimización de recursos), mejorar el bienestar social (con ciudades más habitables, procesos más seguros y decisiones participativas) y proteger el medio ambiente (reduciendo emisiones y residuos, y facilitando la transición energética).
En esencia, un gemelo digital bien aprovechado actúa como aliado en la transición hacia un modelo más sostenible, donde el crecimiento y el bienestar van de la mano del respeto ambiental.
Al alinearse con principios de los ODS y la triple cuenta de resultados (económica, social, ambiental), esta tecnología demuestra que la transformación digital puede ser también transformación sostenible.
Desde la smart city hasta la industria 4.0, pasando por la logística y la energía, los casos mencionados confirman que integrar gemelos digitales en la gestión conlleva beneficios tangibles: ahorros de costes, mejora en calidad de vida y menor impacto ecológico.
Por supuesto, para maximizar su potencial habrá que superar retos (como la inversión inicial, la ciberseguridad y la formación adecuada), pero la dirección es clara.
En resumen, la tecnología de gemelos digitales no es solo una herramienta de eficiencia, sino un pilar estratégico para la sostenibilidad del futuro.
En línea con la visión de ecointeligencia, los gemelos digitales nos acercan un paso más a un futuro donde la innovación tecnológica y el respeto al Planeta avanzan de la mano, construyendo un porvenir más inteligente y verde para todos.
