IA industrial: cómo los modelos de aprendizaje automático compensan la falta de datos y aseguran el cumplimiento de la normativa.
Un gemelo digital puede anticipar desviaciones en las emisiones y asegurar el cumplimiento de la normativa, incluso si uno de los analizadores de gases deja de funcionar.
Síntesis
- Las compañías navieras están obligadas a monitorizar continuamente las emisiones de sus buques en el mar, por lo que una documentación incompleta puede generar trabajo adicional y aumentar los costes.
- Aquí es donde entran en juego las soluciones digitales, como Maritime Suite MARpems. Como parte de Maritime Suite, esta solución (abreviatura de "Maritime Predictive Emission Monitoring System") garantiza que los datos de emisiones estén disponibles a bordo, incluso si falla el sistema de control continuo de emisiones.
- Para ello, los modelos de aprendizaje automático analizan los datos históricos para crear un gemelo digital del sistema de medición a bordo del buque. Esto es posible gracias a un algoritmo que, cuando fallan determinados parámetros de medición, calcula las emisiones de escape a partir de los valores disponibles, garantizando así la plena conformidad de los operadores de buques.
- La solución, creada junto con DNV, RINA, otros socios del proyecto y varias navieras, ya se ha implementado con éxito en múltiples buques.
Es necesario montiorizar de forma continuar los valores de las emisiones
Las leyes y normativas sobre control de emisiones, cada vez más estrictas, suponen un reto para astilleros, operadores de buques y armadores. Por ejemplo, las estrictas normas medioambientales obligan a monitorizar y documentar continuamente las emisiones de los buques:
La normativa que regula el sector del transporte marítimo se ha endurecido considerablemente. En 2020 se introdujeron en todo el mundo límites máximos de azufre en los combustibles marinos. Además, en la UE están en vigor desde 2024 normas que obligan a los buques a pagar por sus emisiones de CO2. También se está avanzando hacia una normativa global: la Organización Marítima Internacional exige que el transporte marítimo mundial alcance cero emisiones de gases de efecto invernadero en 2050. Al mismo tiempo, clientes e inversores llevan tiempo reclamando mayor transparencia sobre la huella ambiental del sector, por lo que medir las emisiones con precisión y reducirlas con rapidez es cada vez más crucial.
En este contexto, los buques que utilizan fuelóleo pesado pueden incorporar depuradores para reducir el contenido de azufre en sus gases de escape. A continuación, analizamos la eficiencia de los depuradores mediante sistemas de monitorización continua de emisiones (CEMS). Estos sistemas —como los analizadores MARSIC300— miden las concentraciones de los contaminantes relevantes en los gases de escape del motor, tanto antes como después del proceso de depuración. Es decir, los valores de medición no solo documentan las emisiones liberadas al medio ambiente, sino que también permiten monitorizar la eficencia de los procesos de depuración y de los catalizadores.
¿Cómo garantizar el cumplimiento de la normativa sobre emisiones en todo momento?
Los operadores de buques deben monitorizar y registrar de forma continua las emisiones, y reportarlas a las autoridades según los requisitos normativos. Si un CEMS falla, faltarán determinados valores de los gases de escape y el operador del buque ya no podrá demostrar que el buque cumple los límites. Corren el riesgo de incumplir la normativa y pueden enfrentarse a sanciones porque ya no pueden demostrar el cumplimiento de los límites establecidos.
Normalmente, solo especialistas formados pueden reparar un sensor averiado. Esto genera riesgos imprevisibles para el operador, desde un incremento del trabajo manual y del gasto en combustibles de mayor calidad hasta sanciones por no respetar los límites regulatorios.
Gemelo digital del sistema de monitorización de emisiones a bordo
Maritime Suite MARpems (“sistema marítimo de monitorización predictiva de emisiones”) ofrece una solución a este problema: actúa esencialmente como el gemelo digital de un CEMS. Si un CEMS —independientemente de su proveedor— funciona de forma incorrecta o deja de operar, la solución digital toma el relevo. Los modelos de aprendizaje automático calculan los valores actuales de emisión a partir de los datos operativos disponibles del buque y del depurador.
De este modo, Maritime Suite MARpems garantiza la conformidad temporal de las emisiones y, por tanto, el cumplimiento de los requisitos de la OMI. Estos modelos de aprendizaje automático son los mismos para todos los buques, pero se entrenan de forma individual para cada uno utilizando varios meses de datos específicos de su propio sistema.
Tablero de instrumentos de Maritime Suite MARpems
Autorización de los Estados de abanderamiento
Maritime Suite MARpems se instala a nivel local, lo que significa que sus datos permanecen en los servidores de la naviera. Actualmente es la única solución del mercado aceptada por los principales Estados de abanderamiento -como Liberia, Alemania y Malta- y sociedades de clasificación como DNV. Los Estados de abanderamiento definen las reglas que determinan cómo deben supervisarse las cuestiones técnicas y administrativas en los buques que llevan su bandera. En breve se recibirán nuevas autorizaciones de los Estados de abanderamiento y las sociedades de clasificación. De este modo, la solución irá ganando una mayor aceptación.
Una herramienta que garantiza una mayor eficencia y competitividad
Además de asegurar el cumplimiento y minimizar el impacto de una avería en el CEMS, MARpems aporta otro beneficio importante: mejora la visibilidad sobre el estado de los equipos de monitorización de emisiones y los depuradores, facilitando así la planificación temprana de reparaciones y mantenimiento. De este modo, el sistema aumenta la fiabilidad del proceso y reduce al mínimo las llamadas al servicio técnico. En definitiva, MARpems aumenta la eficencia operativa, la competitividad y ahorra dinero.
