Un digital twin para las aguas del puerto

Fujitsu y la Fundación BCN Port Innovation han llegado a un acuerdo para desarrollar una prueba de concepto de un gemelo digital oceánico en el Port de Barcelona. Es decir, una réplica virtual que permita visualizar, simular y predecir todo lo que ocurre bajo la superficie, así como realizar pruebas y optimizar operaciones sin tener que alterar el entorno físico. 

El proyecto de gemelo digital del Port de Barcelona se apoya en distintas tecnologías. Por un lado, los drones submarinos se encargan de recorrer rutas de inspección optimizadas y capturar imágenes de alta resolución del fondo marino. A partir de estas imágenes, los sistemas de inteligencia artificial identifican elementos clave del ecosistema y la analítica avanzada integra toda esta información para construir una imagen más completa del entorno marino. Gracias a estas herramientas, la Fundación BCN Port Innovation dispondrá de una plataforma digital que centralice toda la información sobre la biodiversidad portuaria y facilite su monitorización a largo plazo. 

“El gemelo digital oceánico ofrece una capacidad muy valiosa para observar, agrupar información y, sobre todo, simular un entorno complejo sin depender únicamente de campañas puntuales. Permite ensayar escenarios, anticipar riesgos y presiones, detectar tendencias, priorizar zonas de actuación y validar medidas antes de implantarlas, algo especialmente útil en un entorno operativo como el Port de Barcelona”, explica Albert Martínez, Blue Economy consultant en la Fundación BCN Port Innovation.  

“El gran valor está en ayudar a reducir esas presiones, en línea con el trabajo de la Autoridad Portuaria, y al mismo tiempo reforzar con intervenciones activas de renaturalización. Además, permite centralizar y estandarizar en una sola plataforma diferentes variables, tanto ambientales como de la propia actividad portuaria, integrar nuevos datos de seguimiento y convertir toda esa información en una base objetiva para tomar decisiones mejor fundamentadas, más ágiles y con mayor impacto”, añade Martínez.

Entender y proteger el ecosistema marino

Con los objetivos de anticipar posibles impactos y de simular escenarios hipotéticos (what if), el gemelo oceánico se usará para visualizar y cuantificar la biodiversidad del puerto, estimar la biomasa en función de la cobertura vegetal y calcular la capacidad de absorber carbono azul asociada a las algas marinas. Esto permite crear una base empírica sólida para el diseño y la evaluación de proyectos de conservación y restauración más optimizados, algo de vital importancia en un puerto ubicado en una gran ciudad del Mediterráneo, una región que se calienta un 20 % más rápido que la media del planeta. 

“El gemelo digital oceánico permitirá analizar la evolución de hábitats y comunidades marinas y estudiar su respuesta ante presiones combinadas, como efectos del cambio climático, la subida del nivel del mar, la mayor intensidad y frecuencia de temporales, la acidificación o la tropicalización del Mediterráneo, entre otros, y factores más locales, como la actividad portuaria, las descargas fluviales del Llobregat o la influencia urbana de la ciudad. A medida que se incorporen nuevas variables, el sistema ganará robustez y capacidad predictiva”, explica Martínez.

“En un puerto mediterráneo como Barcelona, este valor es especialmente alto porque hablamos de un puerto urbano y muy expuesto, donde conviven en muy poco espacio actividad logística, operativa, ciudadanía y biodiversidad, entre otros”, añade el Blue Economy consultant. “Disponer de una herramienta así puede mejorar la convivencia entre dichas actividades y comunidades. Además, al estar el puerto directamente integrado en la ciudad, cualquier mejora en conocimiento y capacidad de actuación tiene un efecto no solo sobre el propio recinto portuario, sino también sobre su relación y conectividad con el litoral urbano”.

La prueba de concepto inicial tendrá una duración estimada de seis meses y se centrará en la recogida y el procesamiento de datos del entorno submarino. En esta primera fase no se cubrirá todo el puerto ni toda su lámina de agua, sino que se trabajará en tres áreas elegidas por su relevancia biológica, su compatibilidad con la operativa portuaria y su capacidad para aportar resultados útiles y extrapolables de cara a un futuro despliegue más amplio.

Hacia un smart port

El gemelo digital oceánico se plantea como una herramienta clave para mejorar la toma de decisiones estratégica en el Port de Barcelona. Desde la Fundación BCN Port Innovation, esperan conseguir un mayor impacto sobre todo en aquellos proyectos y programas dedicados a la regeneración del capital natural, como RegenPorts, pero también en decisiones operativas e inversoras relacionadas con la convivencia entre actividad mercantil y preservación ambiental. 

“Podrá ayudar a priorizar intervenciones, evaluar su eficacia, identificar sensibilidades, diseñar actuaciones más compatibles con la operativa portuaria para futuras actividades económicas vinculadas a la economía azul y a la transición del puerto hacia modelos más sostenibles”, señala Martínez. 

Todo esto encaja en el Plan de Transición Energética del Port de Barcelona, que plantea la digitalización como una vía clave para analizar información en tiempo real, optimizar decisiones y apoyar la transformación del puerto hacia un modelo más sostenible, resiliente y competitivo. “Herramientas como los digital twins han de formar parte de esta evolución. Aunque este proyecto está centrado en el medio marino, comparte la lógica de convertir múltiples fuentes de datos en interpretaciones simplificadas y conocimiento útil para orientar inversiones, reducir impactos y sumar en la transición hacia un smart port”, señala Martínez.

Sinergias con proyectos de innovación marina

El gemelo digital oceánico del Port de Barcelona conecta, además, con otras iniciativas de innovación marina impulsadas desde el propio puerto y desde otros puertos españoles.

En el ámbito local, el Port de Barcelona respalda el proyecto STRAIGHT, desarrollado por las empresas Subdron y Bluematt y seleccionado en la última convocatoria del fondo Ports 4.0 de Puertos del Estado. STRAIGHT es un sistema autónomo de inspección subacuática que, mediante navegación autónoma y generación de gemelos digitales, permite inspeccionar estructuras portuarias sumergidas, como muros de gravedad y tablestacas, tradicionalmente inaccesibles y costosas de revisar. Aunque su foco es la integridad de la infraestructura, comparte con el proyecto de Fujitsu la lógica de trasladar el fondo marino a una representación digital manejable sin necesidad de intervención física directa.

En una línea complementaria, el Puerto de Vigo desarrolla desde 2021 el proyecto Living Ports, que ha convertido el muelle de A Laxe en un laboratorio de infraestructuras portuarias integradas en la naturaleza. Su elemento más visible es Nautilus, un observatorio submarino diseñado por el astillero Cardama que permite a cualquier visitante asomarse a la vida marina sin necesidad de sumergirse. 

Tecnología ya testada con éxito

Otro de los precedentes más claros en el uso de esta tecnología se encuentra en la costa de Japón, donde Fujitsu, socio tecnológico del Port de Barcelona en este proyecto, ya ha aplicado soluciones similares. Allí, la compañía colaboró con el Instituto Uwakai de Biología Ambiental, la Asociación Cooperativa de Pesca de la Prefectura de Ehime y la ciudad de Uwajima para cuantificar el carbono azul en el mar de Uwa. Como resultado, el proyecto obtuvo la certificación J-Blue Credit con una tasa de acreditación del 95 %, apoyada en una tecnología de IA capaz de identificar especies y cobertura vegetal, con una precisión superior al 85 %, incluso en aguas turbias.

“Esta es una de las razones por las que esta propuesta generó tanto interés, ya que no partía de cero, sino de una tecnología ya testada con éxito en contextos reales. En ese sentido, Barcelona puede convertirse en uno de los primeros grandes puertos europeos en adaptar este tipo de herramientas digitales al contexto portuario, con sus propias complejidades operativas y ambientales”, concluye Martínez.