El Nuevo Rol de lo Digital en la Reducción de Emisiones de Carbono para una Fabricación Sostenible
Habiendo trabajado a la vanguardia de la automatización de procesos durante varias décadas, he sido testigo de un cambio profundo en la industria, impulsado por las tecnologías digitales y la inteligencia artificial (IA). Tradicionalmente, las empresas industriales priorizaban el costo, la calidad y la rapidez de salida al mercado a expensas de la sostenibilidad. De hecho, me atrevería a decir que la sostenibilidad ni siquiera estaba en el radar de nadie hace 20 años debido a la limitada comprensión del impacto del calentamiento global y la creencia generalizada de que los esfuerzos para reducir el uso de energía y las emisiones de carbono eran demasiado costosos o difíciles de integrar. Hoy en día, ese desequilibrio ya no es necesario. La fabricación sostenible es posible gracias a los avances significativos en las capacidades tecnológicas.
Las tecnologías digitales y la IA empoderan a los líderes industriales para optimizar las operaciones de las plantas, mejorar la eficiencia de los recursos en líneas de producción e instalaciones, e implementar controles inteligentes que minimizan el consumo de energía y las emisiones. De hecho, los tiempos han cambiado para mejor. Sin embargo, debemos actuar juntos rápidamente para compensar el tiempo perdido, es decir, más de dos siglos de emisiones de carbono desde el amanecer de la era industrial. Como se describe en “De vuelta a 2050”, limitar el calentamiento global a 1,5 grados (en comparación con los niveles preindustriales) depende de llevar las emisiones de dióxido de carbono a cero neto para 2050. Ese viaje comienza con reducir las emisiones entre un 30-50% para 2030. Ese plazo está a la vuelta de la esquina.
Afortunadamente, estamos presenciando formas en que la productividad y la sostenibilidad se armonizan y ayudan a reducir las emisiones industriales. Tuve la oportunidad de compartir mis pensamientos sobre este tema crucial en CERAWeek 2024. Como expliqué, dado que las tecnologías digitales proporcionan la base para recopilar, analizar y aprovechar vastas cantidades de datos, pueden desbloquear niveles sin precedentes de transparencia, informes y toma de decisiones necesarios para navegar el complejo panorama de la sostenibilidad.
Las tecnologías digitales y la IA pueden potenciar la fabricación sostenible en tres áreas clave: a nivel de máquina, planta y empresa.
1. Reduciendo las emisiones de carbono para una fabricación sostenible
A nivel de máquina o equipo, el mantenimiento predictivo impulsado por IA es un cambio radical para reducir las emisiones de carbono optimizando el rendimiento de los activos. Este es un escenario beneficioso para todos, ya que avances como el análisis de datos, el aprendizaje automático y las tecnologías de IoT también permiten a los operadores de plantas maximizar el tiempo de actividad al prevenir fallas en los equipos y prolongar la vida útil de los mismos. Por ejemplo, estamos trabajando en una solución que utiliza cámaras montadas, visión por computadora de IA y computación en el borde para detectar y cuantificar fugas de metano. El mantenimiento predictivo impulsado por IA puede determinar el estado de un solo activo de producción o de todo un sistema para evitar los costos asociados con las paradas o el mantenimiento. ¿Ves nuevamente cómo la productividad y la sostenibilidad pueden ir de la mano?
A mayor escala, para que la IA tenga un impacto tangible, es crucial no tratarla como un experimento científico. En su lugar, considera los resultados empresariales cuantificables que puede lograr, como la reducción de toneladas métricas de CO2 y la evitación de desperdicio de agua. La Compañía Nacional de Petróleo de Abu Dhabi (ADNOC), uno de los principales productores de energía del mundo, hizo precisamente eso al crear con éxito un gemelo digital de toda su operación, utilizando software de Schneider Electric y AVEVA como su columna vertebral tecnológica. ¿Cuál fue el impacto? Al integrar herramientas de IA, ADNOC pudo reducir hasta 1 millón de toneladas de emisiones de CO2 entre 2022 y 2023. Y eso es solo el comienzo.
De manera similar, trabajando con Schneider, Duke Energy evitó aproximadamente 2,000 toneladas métricas de CO2 de ser emitidas por semana a través de una “captura” operativa impulsada por IA.
2. Optimizando la demanda de energía para una fabricación sostenible
Vale la pena señalar que más de la mitad de la descarbonización necesaria para cumplir con los objetivos de Emisiones Netas Cero para 2050 provendrá de cambios en el lado de la demanda (“De vuelta a 2050”). En Schneider Electric, nos gusta reconocer la eficiencia energética como el “primer combustible” de la transición energética, impulsada por conocimientos digitales y basados en datos, y la IA. De hecho, las ganancias en eficiencia energética, optimizando la demanda final de uso, contribuirán a la mitad de eso. ¿Cuál es el habilitador clave? La digitalización. Además, el Instituto de Investigación en Sostenibilidad de Schneider Electric ha encontrado que el 70% de las emisiones de CO2 pueden eliminarse utilizando tecnologías existentes. Si me preguntas, diría que estamos en buena forma para enfrentar el mayor desafío de todos los tiempos a medida que la industria aprovecha las promesas de la digitalización y la IA.
¿Cómo se ve esta optimización de manera pragmática? Una refinería japonesa está utilizando el poder de la IA para acelerar sus objetivos de seguridad, sostenibilidad y económicos. Utilizando la IA para modelar y predecir resultados, el equipo optimizó los procesos para lograr un 100% de Eficiencia General de los Equipos (OEE) y estabilizar los flujos de producción, todo mientras gestionaba eficiencias y cambios en el entorno.
La digitalización y la productividad también van de la mano. Aprovechando la tecnología de gemelos digitales, mejorada con IA y ML, uno de los principales actores en la industria de Energías y Químicos está impulsando la eficiencia operativa y minimizando el desperdicio: 4,500 capturas antes del arranque gracias a la modelación predictiva, ahorrando costos y mejorando la toma de decisiones en toda su operación.
3. Adopción de energía renovable para una fabricación sostenible
Las empresas industriales están enfocadas en aplicar la digitalización para descarbonizar plantas y operaciones existentes. Esto incluye mejoras en la intensidad energética a través de la optimización, produciendo lo mismo con menos energía, ya que esto tiene claros beneficios operativos relacionados con la eficiencia, así como modificar la combinación energética. También incluye otras mejoras operativas, sostenibilidad (gestión y reporte de emisiones) y toma de decisiones basadas en datos.
Por ejemplo, ACCIONA Energía, la mayor empresa de servicios públicos 100% renovables sin un legado de combustibles fósiles en el mundo, permitió la optimización de sistemas de recuperación de energía, resultando en una reducción del 4.6% en el consumo de energía de la bomba de alta presión y un aumento en la capacidad de producción de la rack en 16 m3/h. La microred en la planta de Puente la Reina combina la producción de energía renovable en el sitio, almacenamiento de baterías y puntos de carga para vehículos eléctricos para que puedan lograr una máxima autonomía y optimizar el consumo en la red.
El brillante futuro de la fabricación sostenible
La IA, IoT y los gemelos digitales forman la base digital de la fabricación sostenible. Al revolucionar los procesos de producción, los fabricantes pueden mejorar significativamente la eficiencia energética, reducir el desperdicio y mejorar el rendimiento ambiental en toda la cadena de valor. Al enfocarse en la eficiencia de los materiales, minimizar el desperdicio, la eficiencia energética, la integración de energías renovables, la eficiencia del agua y la gestión de aguas residuales, las partes interesadas de la industria pueden acelerar los esfuerzos para lograr una fabricación sostenible.
Las tecnologías digitales juegan un papel transformador al permitir la optimización de extremo a extremo en varias disciplinas, asegurando que todo el sistema opere a su máxima eficiencia mientras gestiona efectivamente los recursos y la demanda. En consecuencia, la sostenibilidad no es solo una cuestión de cumplimiento; en cambio, es fundamental para la práctica moderna de excelencia operativa y, como resultado, está en el núcleo del rendimiento empresarial. Si se hace bien, la sostenibilidad es una oportunidad para reducir el impacto ambiental pero también para aumentar la rentabilidad, el valor de la marca y el reconocimiento.
Ahora es el momento para que la industria haga un impacto, uno que durará por generaciones.
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Fuente de la noticia:
https://blog.se.com/digital-transformation/2024/07/11/the-new-role-of-digital-in-reducing-carbon-emissions-for-sustainable-manufacturing/
