Proyecto GEDAI - Gemelo Digital de energía y agua residual de proceso

Tanto el agua como la energía son recursos estratégicos clave y con una especial importancia en el caso de España, debido a sus particularidades climáticas y geográficas. El binomio agua-energía se ve agravado con la interacción con el cambio climático, y, para el caso del agua para procesos manufactureros en industria, las exigencias normativas se orientan a exigir una mayor trazabilidad hacia los vertidos industriales y neutralidad energética del sector. Por otro lado, las plantas de depuración de agua industrial, conocidas como EDARI, tienen todavía margen de mejora en la optimización del consumo energético, entre otras cosas por el relativamente bajo grado de digitalización con que cuentan.

El proyecto GEDAI tiene como objetivo principal lograr una mejora del rendimiento productivo y una disminución del consumo energético, la huella de carbono y la huella hídrica de manera transversal en procesos con efluentes de agua residual. Para ello, el proyecto emplea la tecnología de Gemelo Digital mediante una estrategia estructurada de despliegue en varios pilotos de industrias productivas que necesitan de agua acorde a la situación e intereses de cada empresa, prestando especial atención a la huella energética, huella de carbono y huella hídrica.

El reto es doble: reducir el consumo de agua empleada en el proceso mediante su posible reutilización y optimizar los procesos productivos que emplean directa o indirectamente dichos flujos de agua. Para ello el proyecto desarrolla una metodología específica para el diseño, desarrollo y despliegue de Gemelos Digitales variables en tipo, tamaño, complejidad y funciones aplicados a los casos de uso participantes en el proyecto, fundamentalmente de empresas textiles y metalmecánicas. En este sentido, los gemelos digitales tienen como fin último ser una herramienta para la toma de decisiones en pro de la eficiencia del tratamiento de aguas en toda su cadena de valor considerando el contexto de actividad productiva asociado a la generación de dicho efluente

Mejorar de manera efectiva el rendimiento energético e impacto medioambiental de empresas manufactureras con consumo de agua de proceso que deba ser tratada.
Acelerar el despliegue de Gemelos Digitales para la mejora energética y medioambiental entre empresas de cualquier tamaño, incluido PYMES, que actualmente componen la mayoría del tejido industrial español.
Proporcionar beneficios específicos a las empresas a las que se aplica la metodología, como puede ser la mejora de su capacidad de predicción del consumo energético y el incremento de su capacidad de estimación de impacto medioambiental y de trazabilidad de huella hídrica.

En el proyecto se aborda el complejo problema de democratizar la tecnología de Gemelo Digital para potenciar la capacidad de las empresas de abordar los retos de mejora energética, de huella hídrica y de impacto medioambiental que se plantean actualmente y para los próximos años. Para ello se ha desarrollado y validado una metodología estructurada en 3 fases: diagnóstico (identificación del problema a resolver), desarrollo (prototipado y validación) e implantación (puesta en marcha)
En la aplicación de la metodología se han obtenido una serie de prototipos de Gemelo Digital

Como resultados, las empresas a las que se ha aplicado la metodología y de las que se han obtenido prototipos funcionales de Gemelo Digital han mejorado su capacidad predictiva de coste de energía, huella hídrica y huella medioambiental. También se han validado nuevas etapas de tratamiento de agua de manera totalmente virtual. Asimismo, se han posibilitado calcular de manera desagregada indicadores energéticos, económicos y medioambientales (Incluyendo tanto la huella de carbono como la huella hídrica), permitiendo asimismo mejorar la toma de decisiones operativas y la gestión.