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La Clave | El complejo mundo de los puertos 2
Puertos sostenibles e inteligentes en la era de la transición energética
Alberto Camarero Orive
Profesor del Departamento de Ingeniería del Transporte, Territorio y Urbanismo. Escuela de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Universidad Politécnica de Madrid.
Nicoletta González Cancelas
Profesora del Departamento de Ingeniería del Transporte, Territorio y Urbanismo. Escuela de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Universidad Politécnica de Madrid.
En la era de la globalización y la sostenibilidad, los puertos juegan un papel crucial en el comercio internacional, pero enfrentan desafíos significativos relacionados con la sostenibilidad ambiental y la transición energética. Este artículo explora cómo los puertos están adoptando tecnologías avanzadas como IoT, IA, la electrificación de los equipos y la transición energética para optimizar la eficiencia operativa y reducir las emisiones de carbono. También se destacan la implementación de energías renovables y la gestión sostenible de recursos, subrayando la importancia de la colaboración global y la innovación tecnológica para alcanzar un desarrollo portuario más sostenible y resiliente.
Palabras clave: Puertos sostenibles; inteligencia artificial, transición energética, emisiones de carbono.
In the globalization and sustainability stage, ports have a key role in international trade, but face significant challenges related to environmental sustainability and the energy transition. This paper explores how ports are adopting advanced technologies such as IoT, AI and the electrification of equipment to optimize efficiency operational and reduce carbon emissions. Also highlighted are the implementation of renewable energies and sustainable resource management, underscoring the importance of global collaboration and technological innovation to achieve more sustainable and resilient port development.
Keywords: Sustainable ports; artificial intelligence, energy transition, carbon emissions.
La globalización económica es un motor clave en la interconexión de mercados y economías a nivel mundial, ya que fomenta el intercambio intensivo de bienes, servicios y capitales. Este fenómeno ha transformado radicalmente las dinámicas comerciales, incrementando la dependencia entre países y regiones. Paralelamente, la creciente preocupación por la sostenibilidad ha impulsado un cambio de paradigma en cómo se gestionan los recursos naturales y se protege el medioambiente, lo que se ha reflejado en políticas y estrategias orientadas a la transición energética hacia fuentes más limpias y renovables.
En este contexto, el transporte marítimo y los puertos juegan un papel fundamental. Como pilares del comercio internacional facilitan el flujo de mercancías a gran escala, siendo responsables de mover más del 80% del volumen del comercio global. En el caso español, el 85% de las importaciones y el 60% de las exportaciones se mueven por nuestros puertos. Sin embargo, también enfrenta desafíos significativos relacionados con la sostenibilidad ambiental y la transición energética. La alta dependencia de los combustibles fósiles en el transporte marítimo contribuye considerablemente a las emisiones de gases de efecto invernadero, lo que hace imperativa la adopción de tecnologías y prácticas más sostenibles.
La interrelación entre globalización económica, sostenibilidad y transición energética en los puertos no solo destaca la necesidad de innovación tecnológica y regulatoria, sino también la importancia de una cooperación global. La implementación de combustibles alternativos, la electrificación de las operaciones portuarias y la mejora de la eficiencia energética son algunos de los esfuerzos necesarios para alinearse con los objetivos de sostenibilidad y reducir la huella ambiental del sector. Esta transición requiere un enfoque integrado que considere los impactos económicos y ambientales y promueva un desarrollo más sostenible y resiliente del comercio marítimo global.
Los puertos, como nodos fundamentales en la cadena de suministro global, están adoptando diversas estrategias y medidas para avanzar hacia la transición y sostenibilidad energética. Estas acciones no solo buscan reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y la huella de carbono, sino también mejorar la eficiencia operativa y económica. En este sentido, el actual Marco Estratégico de Puertos del Estado tiene entre sus acciones prioritarias la sostenibilidad y la inteligencia de los puertos, como se pone de manifiesto en las líneas estratégicas que se sustentan en los criterios de actuación relacionados con la digitalización innovación, sostenibilidad y eficiencia.
Los puertos inteligentes se han convertido en un paradigma fundamental para el futuro del sector portuario
La evolución hacia la sostenibilidad y la transición energética
Hay que remontarse al año 1972 como punto de inflexión en el desarrollo de las políticas medioambientales internacionales, cuando se celebró en Estocolmo la primera gran conferencia sobre cuestiones relativas al medioambiente bajo el auspicio de las Naciones Unidas.
Unos años antes, en 1962, la publicación del libro Primavera Silenciosa de Rachel Carson representó un impacto en la conciencia pública sobre los problemas ambientales y su papel en el surgimiento del movimiento ambientalista moderno. Este libro provocó un cambio en la percepción pública y llevó a la creación de nuevas políticas y regulaciones ambientales, así como al fortalecimiento de las organizaciones ambientales y la formación de la Agencia de Protección Ambiental (EPA) en Estados Unidos.
En 2015, en la XXI Conferencia sobre el Cambio Climático (COP 21), 195 países firmaron el Acuerdo de París, un pacto global para abordar el cambio climático y sus efectos en el planeta y la sociedad con el objetivo de reducir las emisiones de carbono a nivel global y limitar el calentamiento del planeta.
Por otra parte, la transición energética es un proceso de cambio en la producción de energía por el que se reemplazan combustibles fósiles por fuentes renovables. Es una tendencia mundial, pero cada país se encuentra en una etapa distinta del proceso. Esta transición está impulsada, entre otros factores, por la necesidad de hacer frente al cambio climático y por el coste decreciente de las energías renovables. En este sentido, la transición energética y las nuevas tecnologías están estrechamente relacionadas, ya que las tecnologías emergentes son fundamentales para facilitar y acelerar la transición hacia sistemas energéticos más sostenibles y eficientes.
Así, los puertos, como principales nodos de intercambio de transporte de mercancías, no son ajenos a estos movimientos de concienciación, y se están esforzando por adaptarse a las necesidades que la sociedad les va demandando.
Definición y características de puertos sostenibles e inteligentes
Los puertos sostenibles son aquellos que desarrollan su actividad teniendo en cuenta no solo el ámbito económico, sino también el medio ambiental y el social, es decir, de modo sostenible. Realizan actividades que causen un mínimo impacto, aportando medidas de mejora y control de calidad de aire, agua, ruidos y residuos. La sostenibilidad portuaria, más allá de la sostenibilidad ambiental, es la capacidad de los puertos para mantener la continuidad de sus actividades comerciales en el largo plazo considerando aspectos económicos, sociales, institucionales y ambientales.
Los puertos inteligentes se han convertido en un paradigma fundamental para el futuro del sector portuario, integrando tecnologías de vanguardia para optimizar la eficiencia, la sostenibilidad y la seguridad de las operaciones portuarias. Hacen uso de las últimas tecnologías para llevar a cabo sus operaciones con mayor efectividad. La digitalización de los puertos genera una gran cantidad de información que los hace más rentables, eficientes y sostenibles. En este contexto, el Marco Estratégico de Puertos del Estado juega un papel crucial al definir las directrices para la transición hacia un sistema portuario más inteligente y sostenible en España.
La Clave
Marco Estratégico de Puertos del Estado
El objetivo principal del presente Marco Estratégico es definir qué puertos de interés general se desean para un futuro próximo, en un contexto de transformación profunda con signos de ser disruptiva.
El papel clave de la tecnología en la transformación de los puertos
Los puertos, junto con sus cadenas logísticas asociadas, están inmersos en un proceso de transformación a todos los niveles, siendo la tecnología una de las principales palancas. Si hablamos de tecnologías emergentes, los puertos inteligentes están utilizando tecnologías avanzadas como el internet de las cosas (IoT) y la inteligencia artificial (IA) para optimizar la gestión de la energía, mejorar la eficiencia operativa y reducir las emisiones de carbono. La necesidad de controlar la operativa y dar respuesta en un corto plazo de tiempo hace necesaria la implementación de sistemas de monitorización en tiempo real, y la automatización de procesos permite una gestión más eficiente de los recursos y una respuesta rápida a las demandas cambiantes del transporte marítimo, incrementando la productividad global del puerto, reduciendo los errores humanos y aumentando la seguridad de las operaciones.
Los vehículos guiados automáticamente son desde hace años una realidad en los puertos, así como el empleo de grúas robotizadas, lo que reduce el consumo de energía y mejora la productividad de las operaciones. Pero también los drones se están incorporando a los puertos para la inspección de infraestructuras y vigilancia ambiental, reduciendo la necesidad de operaciones manuales y mejorando la seguridad.
Estas tecnologías permiten actuar sobre diferentes ámbitos, ya que no solo mejoran la sostenibilidad ambiental de los puertos, sino que también promueven la competitividad y la resiliencia operativa en un mundo cada vez más globalizado y digitalizado. Además, han optimizado la planificación y gestión del tráfico portuario, reduciendo significativamente los tiempos de espera para las operaciones de carga y descarga. Esta reducción de los tiempos de espera mejora la eficiencia operativa y aumenta la capacidad del puerto.
El empleo de estas tecnologías está produciendo un impacto positivo en el medioambiente gracias a la electrificación de los equipos y la integración de energías renovables, facilitadas por tecnologías inteligentes, que han reducido las emisiones de gases de efecto invernadero y, de este modo, se alinean con los objetivos de sostenibilidad global.
Los sensores IoT y las plataformas de gestión ambiental permiten una monitorización continua de la calidad del aire y del agua, asegurando el cumplimiento de normativas y minimizando el impacto negativo en el entorno. Además, los sistemas inteligentes de gestión de residuos han mejorado la capacidad de los puertos para reciclar y tratar desechos, reduciendo la contaminación ambiental.
Con la ayuda de la IA y el análisis de datos, los puertos pueden realizar mantenimiento predictivo, evitando fallos en la maquinaria y reduciendo costos de reparaciones imprevistas y tiempos de inactividad, lo que también prolonga la vida útil de los equipos. También permite predecir la demanda mediante la previsión de flujos de carga, para ajustar las operaciones portuarias y mejorar la eficiencia. La monitorización en tiempo real mediante IoT permite gestionar de manera más eficiente el consumo de energía, identificando áreas de ahorro y optimizando el uso de recursos energéticos. Por último, la tecnología blockchain mejora la trazabilidad de los envíos y garantiza la transparencia en las transacciones logísticas, reduciendo la posibilidad de errores y fraudes.
La transición energética en los puertos
Los puertos están implementando estrategias y tecnologías orientadas a minimizar su huella ambiental, lo que incluye la reducción de emisiones de GEI, la gestión eficiente de residuos, el uso de energías renovables y la optimización del consumo de recursos como el agua y la energía. El objetivo principal es crear un entorno más sostenible que no solo beneficie al medioambiente, sino que también mejore la calidad de vida de las comunidades locales y promueva el desarrollo económico. Las principales acciones a desarrollar en los puertos son las siguientes:
- El uso de energía renovable y la eficiencia energética constituye el compromiso del uso de energías renovables mediante la implementación de paneles solares, turbinas eólicas y otras tecnologías de energía limpia con el fin de reducir su dependencia de los combustibles fósiles. Además, se están adoptando sistemas de eficiencia energética —como la iluminación LED, la utilización de materiales sostenibles, la climatización de bajo consumo y la optimización de los procesos operativos— para reducir el consumo de energía. Unido a ello destaca el uso de combustibles alternativos más limpios, como el gas natural licuado (GNL), los biocombustibles y, últimamente, el hidrógeno verde, una tecnología por la que se produce y utiliza hidrógeno como fuente de energía limpia.
- La electrificación de muelles, también conocida como cold ironing u OPS permite a los barcos apagar sus motores auxiliares y conectarse a una fuente de electricidad en tierra mientras están atracados. Ello reduce las emisiones de GEI y otros contaminantes durante las operaciones en puerto, mejorando la calidad del aire en las zonas portuarias, disminuyendo el ruido y beneficiando a las comunidades cercanas. A ello se une el uso de equipos de manipulación eléctricos para colaborar en la reducción de las emisiones.
- La gestión y reciclaje de los residuos generados por las operaciones portuarias y los barcos son fundamentales para mantener la sostenibilidad. Los puertos implementan sistemas avanzados de recogida, separación, reciclaje y programas de reducción de residuos, incentivando a las empresas a minimizar la cantidad de desechos que generan y promover la reutilización de materiales. Por su parte, la gestión sostenible del agua abarca desde la recogida y reutilización de aguas pluviales hasta la implementación de sistemas de tratamiento de aguas residuales.
- Para el control de las emisiones y la calidad del aire los puertos utilizan diferentes tecnologías y prácticas para monitorizar y controlar las emisiones de contaminantes, lo que incluye la instalación de sistemas de control de la calidad del aire, la adopción de combustibles más limpios y la implementación de prácticas operativas que minimicen las emisiones, como la reducción de la velocidad de los barcos al entrar y salir del puerto.
- El desarrollo de infraestructuras verdes, como los techos verdes y los jardines verticales, se está convirtiendo en una parte integral de los puertos sostenibles para mejorar la eficiencia energética y la gestión del agua, así como para proporcionar hábitats para la biodiversidad y mejorar el entorno estético del puerto.
Con todo, el proceso de transición energética en los puertos es un proceso que requiere de múltiples facetas para implementar diversas estrategias y medidas. Estos esfuerzos no solo tienen un impacto positivo en el medioambiente, sino que también mejoran la eficiencia y reducen costos operativos a largo plazo. La colaboración entre puertos, instituciones y empresas de la comunidad portuaria es crucial para el éxito, ya que además se mejora la competitividad de los puertos y el negocio marítimo-portuario.
Beneficios y desafíos de los puertos del futuro
Las estrategias de los puertos para convertirse en sostenibles e inteligentes están directamente relacionadas con el concepto amplio de la sostenibilidad, que incluye los beneficios ambientales, económicos y sociales.
- Beneficios ambientales: la implementación de tecnologías verdes y prácticas sostenibles permite una disminución considerable de las emisiones de GEI y otros contaminantes. Además, las prácticas de gestión sostenible contribuyen a reducir la contaminación del aire y el agua, mejorando la salud de los ecosistemas locales. Utilizar energías renovables y gestionar eficientemente los recursos ayudan a conservar los recursos naturales.
- Beneficios económicos: la eficiencia energética y la gestión adecuada de residuos pueden llevar a una reducción significativa de los costos operativos a largo plazo. Todo ello permite atraer inversiones interesadas en prácticas responsables con el medioambiente. Así, la adopción de tecnologías verdes ayuda a los puertos a cumplir con las regulaciones ambientales, evitando sanciones y mejorando su reputación.
- Beneficios sociales: la reducción de la contaminación del aire y el agua tiene un impacto directo en la salud de las comunidades cercanas, reduciendo enfermedades respiratorias y otras afecciones. La implementación y el mantenimiento de tecnologías verdes y prácticas sostenibles pueden generar nuevas oportunidades de empleo en las comunidades locales. Un entorno portuario más limpio y sostenible contribuye a mejorar la calidad de vida y la salud de las personas que viven y trabajan en las proximidades del puerto.
Para garantizar el éxito también hay que considerar una serie de elementos a superar, como los altos costos iniciales de implementación y el plazo del retorno de inversión, la necesidad de cooperación entre múltiples partes interesadas —incluyendo autoridades portuarias, operadores, empresas de la comunidad portuaria, gobiernos locales y comunidades—, y las barreras tecnológicas y regulatorias. Por ello es fundamental que las políticas y regulaciones faciliten la adopción de estas tecnologías y promuevan la innovación.
Los puertos son claros ejemplos de su apuesta sostenible, innovadora y colaboradora con la transición energética
Existen también desafíos técnicos y operativos, ya que la implementación de nuevas tecnologías puede ser compleja y requerir ajustes significativos en las operaciones actuales, además del mantenimiento necesario. Hay que tener en cuenta la dependencia de infraestructuras externas para la red eléctrica y el suministro de energías renovables. Respecto de la mano de obra, debe adaptarse a la nueva situación y recibir formación en nuevas tecnologías y prácticas operativas, pudiendo surgir resistencias internas debido a la incertidumbre sobre el impacto en el empleo y las responsabilidades laborales. Por último, los precios de las nuevas tecnologías y las políticas de subvenciones pueden fluctuar, afectando la viabilidad económica de los proyectos.
Conclusiones
El futuro de los puertos como entidades sostenibles e inteligentes está marcado por la convergencia de la sostenibilidad y la digitalización. Las inversiones en tecnologías avanzadas, energías renovables, infraestructuras resilientes y la adopción de políticas ambientales estrictas son fundamentales para esta transformación. A pesar de los desafíos, la colaboración internacional, la formación continua y la gestión eficaz del cambio jugarán un papel crucial en la creación de puertos más sostenibles y eficientes. Esta evolución no solo mejorará la eficiencia operativa y reducirá el impacto ambiental, sino que también fortalecerá la competitividad y resiliencia de los puertos en el contexto global. Al adoptar prácticas y tecnologías sostenibles, los puertos reducen su impacto ambiental y generan beneficios económicos y sociales importantes.
Con todo, los puertos son claros ejemplos de su apuesta sostenible, innovadora y colaboradora con la transición energética. Solo liderando las políticas y estrategias en estos campos se podrá competir en un futuro que ya es un presente.
Referencias
1
Puertos del Estado (2022). Marco Estratégico. Sistema portuario de interés general. Ministerio de Transportes, Movilidad y Agenda Urbana.
2
Ramos Velasco, E., González-Cancelas, N.,Camarero Orive, A. & Díaz-Gutiérrez, D. (2022). Green ports analysis using an end-to-end tool application in the fishing Port of Vigo. Journal of Marine Science and Engineering, 10 (12), 1959.
3
Robbins, A. (2016). How to understand the results of the climate change summit: Conference of Parties21 (COP21) Paris 2015. Journal of public health policy, 37(2), 129-132.
4
Rodrigo González, A., González-Cancelas,N., Molina Serrano, B., & Orive, A. C. (2020). Preparation of a smart port indicator and calculation of a ranking for the Spanish port system. Logistics, 4(2), 9.
5
Tanner, R. T. (1972). The Rachel Carson Project. The Phi Delta Kappan, 53(9), 568-570.
6
Vaca Cabrero, J., Gómez Garach, C. P., Camarero Orive, A., & González-Cancelas, N. (2024). Evaluation of the Implementation of the Dimensions of the Blue Economy in Spanish Ports. Journal of Marine Science and Engineering, 12(2), 222.