Los sistemas de IA utilizados para combatir el desperdicio de energía en las obras de construcción

Como consumidores, con frecuencia se nos recuerda que debemos apagar las luces cuando salimos de una habitación, apagar los calentadores cuando no los utilizamos y evitar dejar los llamados "dispositivos vampiro" en modo de espera para evitar que consuman pequeñas cantidades de electricidad que, a la larga, pueden suponer grandes ahorros de dinero y carbono.

Pero cuando se trata de lugares de trabajo, especialmente sitios de construcción, aunque el consejo puede ser el mismo, en la práctica, dicen los expertos en energía, se hace poco para evitar que los equipos de construcción desperdicien miles de dólares y toneladas de CO2 en dispositivos eléctricos que ni siquiera usan.

Los sistemas de gestión energética en las obras de construcción pueden ayudar a los contratistas a ahorrar miles de dólares en facturas de combustible. Foto: Adobe Stock

Adam Wright, director comercial de la empresa tecnológica británica Measurable Energy, que se especializa en ayudar a contratistas y otros a reducir el consumo de energía en sus cabinas de obra, dice que las obras de construcción son algunos de los peores culpables de desperdiciar pequeñas cantidades de electricidad al no apagar cosas, algo que él llama "pequeña energía".

“La falta de suministro eléctrico es un problema en las obras de construcción porque la gente llega a hacer su turno, hace lo que tiene que hacer y luego se va”, afirma. “Hay muy poca responsabilidad. Consiguen lo que necesitan en ese turno y luego pasan a lo siguiente. Así es como funcionan las obras. Todos se concentran en hacer lo que tienen que hacer y luego siguen adelante. Pero lo que eso significa es que alguien puede haber encendido los calentadores porque hace un poco de frío y anulado los controles que están en funcionamiento para encenderlos y apagarlos y luego se fue. Esos calentadores luego permanecen encendidos durante la noche y los fines de semana y al final tenemos escenarios en los que estamos en pleno verano y tenemos cabañas con calefacción y todas las ventanas abiertas porque hace demasiado calor”.

Además, Wright señala que, a diferencia de los edificios permanentes, que casi siempre están conectados a la red nacional, más barata y ecológica, las oficinas en sitios de construcción temporales a menudo necesitan generar su energía mediante generadores diésel costosos y hambrientos de carbono.

¿Por qué los contratistas desperdician tanta electricidad en el sitio?

“Para un contratista de primer nivel, tendrá cientos y cientos de sitios en cualquier momento con entre cuatro y cincuenta de estas cabañas en cada sitio”, dice Wright. “Muchas empresas de construcción realmente luchan por conectar estas cabañas a la red. Reservan una conexión a la red para intentar que la red les suministre la electricidad, pero el proyecto puede estar terminado para cuando la red pueda conectarse a ellas, por lo que a menudo utilizan un generador diésel, lo que significa que, en lugar de hablar de centavos por dejar las cosas encendidas, estamos hablando de miles de libras en facturas de combustible cada mes, por lo que en todos esos sitios eso puede sumar cientos de miles de libras de combustible diésel que se desperdician. Y luego las magnitudes son aún mayores cuando se observan las emisiones de carbono derivadas de eso”.

Para combatir esto, dice Wright, Measurable Energy es una de varias empresas emergentes de tecnología ecológica que producen sistemas de gestión de energía potenciados por IA para monitorear la energía utilizada dentro de las cabañas del sitio y ayudar a hacerlas más eficientes.

En el caso de Measurable Energy, la empresa instala enchufes "inteligentes" en las tomas de corriente de las casetas de obra. Cada uno de ellos está conectado a un sistema basado en la nube que utiliza un algoritmo de inteligencia artificial para analizar qué enchufes están en uso y cuáles siguen encendidos pero no se utilizan. A continuación, el sistema utiliza esta inteligencia para cortar la corriente a estos últimos.

En 2021, la empresa llegó a un acuerdo con Kier para instalar los nuevos enchufes en dos obras de prueba. Measurable Energy instaló 37 de sus enchufes en cabañas proporcionadas por la empresa de alojamiento portátil Wernick Group para su uso como cocinas, baños, duchas y zonas comunes. La empresa también configuró los deshumidificadores de la sala de secado de las cabañas para que solo se encendieran cuando lloviera.

Enchufes inteligentes de Measurable Energy. Imagen: Measurable Energy

Wright afirma que, al utilizar la inteligencia artificial para identificar los dispositivos que estaban encendidos pero no se utilizaban y apagarlos automáticamente, Kier pudo eliminar 4566 kWh de electricidad residual, lo que equivale a 3,9 toneladas de emisiones de CO2 y le permitió a la empresa ahorrar 3031 libras en su factura anual de electricidad. Además, al monitorear los picos en el uso de energía, la tecnología también pudo identificar un calentador defectuoso que luego fue retirado antes de que se convirtiera en un riesgo de incendio.

Una prueba similar realizada en 2022 con el contratista Morgan Sindall en una escuela que estaba construyendo en el Reino Unido fue aún más espectacular. El contratista pasó de pagar 10.000 libras al mes en combustible diésel a solo 5.000 libras, lo que le permitió ahorrar 5,5 toneladas de CO2.

Según Wright, el mayor desperdicio de energía proviene de las cabinas de secado en el sitio, que son básicamente habitaciones llenas de hasta diez calentadores de 2 kW que se usan para secar ropa y equipos mojados, evitando así el moho y los hongos.

“La idea es que los trabajadores que salen del lugar de trabajo tengan un día lluvioso, por lo que cuelgan la ropa en la sala de secado y los calentadores funcionan a toda potencia para secarla antes de volver al día siguiente”, dice Wright. “Pero lo que ocurre es que nadie quiere volver a encontrar la ropa mojada, por lo que los calentadores se dejan encendidos las 24 horas del día, los 7 días de la semana, independientemente de si está mojada o no”.

En cambio, dice Wright, Measurable Energy ha creado un sistema en el que los circuitos eléctricos de las salas de secado de algunos de los sitios que cubre están conectados a los datos de una estación meteorológica local. Por lo tanto, los calentadores están programados para encenderse solo cuando llueve y para apagarse nuevamente después de un número determinado de horas.

¿Cómo puede la IA reducir el desperdicio de energía en el sitio?

“Aunque, en teoría, un generador diésel debería funcionar a 60-70 peniques por kWh, con ineficiencias en su funcionamiento, vemos con regularidad que este coste puede ascender hasta 5 libras por kWh. Por tanto, si tienes un generador que desperdicia 20 kWh cada hora, durante la noche, y cuesta hasta 5 libras por kWh de combustible diésel, puedes ver con qué rapidez se acumula en una semana, un mes o un año”.

Wright dice que desde que la empresa se lanzó en 2022, ha instalado alrededor de 10.000 enchufes inteligentes en cabinas de obra y en oficinas de empresas de construcción en todo el Reino Unido, ahorrando un total de alrededor de 444 toneladas de emisiones de carbono cada año.

Los enchufes cuestan entre £25 y £45 cada uno, además de una suscripción mensual de £1,68 por enchufe al mes, aunque para los contratistas, este costo puede incluirse en el costo total de alquiler del proveedor de la cabina.

Entre sus clientes contratistas se incluyen Kier, Morgan Sindall, Balfour Beatty, Galliford Try y Balfour Beatty Vinci. La empresa también trabaja con los especialistas en alojamiento en obra Algeco (parte de Modulaire), Wernick Group y Sunbelt Rentals para instalar enchufes inteligentes en las cabañas de obra antes de que se entreguen en la obra. Measurable Energy también está desarrollando actualmente un enchufe europeo compatible con los enchufes de la UE y está estudiando la posibilidad de producir también una versión estadounidense.

Y Measurable Energy es sólo una de varias empresas emergentes de tecnología ecológica que diseñan sistemas de gestión energética diseñados específicamente para sitios de construcción.

El sistema de uso de energía Eco Lync fue desarrollado por Invisible Systems en colaboración con Sunbelt Rentals y Balfour Beatty. Foto: Sunbelt Rentals

Balfour Beatty, en colaboración con Sunbelt Rentals y el especialista en Internet de las cosas (IOT) Invisible Systems, ha estado implementando su sistema de gestión energética Eco Lync en sus sitios de construcción desde 2020.

En lugar de estar conectado a enchufes inteligentes, Eco Lync de Invisible System (también conocido a veces como EcoNet) funciona a través de un gabinete de unidad de consumo en el exterior de la cabina, lo que permite que el sistema monitoree no solo el consumo de energía de los dispositivos dentro de la cabina del sitio sino también los dispositivos eléctricos utilizados en el sitio más amplio.

Aunque esto significa que al sistema le resulta más difícil apagar calentadores o monitores individuales que no se utilizan a un nivel granular, significa que la IA es capaz de priorizar las necesidades energéticas de todos los dispositivos eléctricos que funcionan en el sitio y gestionar la demanda en un sitio con limitaciones energéticas. Esto significa que podría reducir la energía, por ejemplo, para una sala de secado o un comedor para el personal en el corto tiempo en que funciona un elevador hidráulico o una grúa torre, lo que permite que un sitio funcione completamente con electricidad de red más barata o con un número menor de generadores diésel, lo que reduce el consumo general de combustible y las emisiones de carbono. Cuando hay varios suministros disponibles, la tecnología puede seleccionar el más eficiente.

Sistemas de inteligencia artificial que optimizan el consumo energético en las obras

Balfour Beatty comenzó a probar el sistema en las cabañas de su proyecto East Leeds Orbital Route y, en seis meses, informó una reducción del 83 % en las emisiones de carbono en todo el sitio debido al hecho de que pudo cambiar a funcionar con suministro de red, administrar activamente la carga de vehículos eléctricos y optimizar los horarios de funcionamiento de la calefacción, el agua caliente y la iluminación externa. La empresa está implementando el sistema en cualquiera de sus sitios con más de seis cabañas.

“Los resultados obtenidos a partir de nuestra colaboración mutua con Sunbelt y Balfour Beatty servirán como referencia en todo el sector de la construcción”, afirma Pete Thompson, director ejecutivo de Invisible Systems. “Nuestra solución permite a la industria de la construcción avanzar hacia la neutralidad de carbono aprovechando el Internet de las cosas”.

Mientras tanto, Bouygues dice que ha estado instalando el sistema de automatización de gestión energética basado en sensores AutoMate, creado por la empresa tecnológica Gaia Group, en varias de sus oficinas.

Sistema de gestión energética AutoMate de Gaia Group. Foto: Gaia Group

Al igual que Eco Lync, el sistema AutoMate utiliza inteligencia artificial para desviar la energía de usos no esenciales y suministrar energía adicional donde y cuando se necesita. Para ello, emplea una gama de sensores y dispositivos de alta tecnología, incluida la tecnología de geofencing para apagar las luces y la calefacción cuando el personal abandona las instalaciones y volver a encenderlas cuando detecta que el personal regresa al lugar. Los sensores detectan la lluvia y encienden automáticamente las instalaciones de secado.

En Measurable Energy, Wright dice que cada vez más contratistas están empezando a utilizar sistemas de gestión energética en el lugar, a menudo combinando las ofertas de más de un proveedor para obtener el máximo ahorro.

“Creo que el mayor obstáculo al que nos hemos enfrentado hasta ahora es que le estamos contando a la gente sobre un problema que en realidad no pensaban que fuera un problema, o en el mejor de los casos, tal vez no estaban al tanto de él, por lo que lleva tiempo lograr esa aceptación”.