El puerto inteligente: del muelle ‘fantasma’ al ‘hub’ de impresión 3D

Los puertos son pequeñas ciudades en las que se  mueven vehículos, se intercambia dinero, se cuida el entorno, conviven personas y tienen su propio órgano de gobierno. Entonces, si las metrópolis han evolucionado hacia las smart cities, ¿hacia donde se dirigen las infraestructuras portuarias? Hacia el llamado smart port. Un modelo donde la tecnología actúa "como impulsora de un cambio en la actividad portuaria o como la catalizadora que lo materializa", comenta la subdirectora general de Organización y Recursos Internos del Puerto de Barcelona, Catalina Grimalt.  

Los principales puertos internacionales ya se han iniciado en esta carrera de vértigo, iniciando proyectos tecnológicos de última generación. En España, el Puerto de Barcelona, que anotó un tráfico de mercancías de enero a noviembre de este año de 62,7 millones de toneladas (un 0,9% de incremento respecto al año anterior), tiene implementados sistemas de información geográfica de analítica de datos y de gestión portuaria avanzados, que recogen los datos y mecanizan procesos. Uno de los aspectos en los que más se ha avanzado es en la automatización de terminales. Esto ha permitido aumentar el número de operaciones y dar un salto cualitativo y cuantitativo en este ámbito. La información recogida permite desarrollar sistemas predictivos que ayudan a anticipar posibles incidencias, lo que le hace ser más ágil y eficiente, y también seguro.

En el ámbito marítimo de la movilidad, también ha desarrollado el proyecto Smart Maritime Traffic Management, que busca estandarizar la información del tráfico por mar y compartirla en una plataforma abierta entre los distintos puertos, tripulaciones y compañías. En el futuro, "estos avances permitirán diseñar rutas en tiempo real, ajustar las salidas y llegadas, eliminar tiempos de espera, reducir el uso de combustibles y también los accidentes", explica la directora de Desarrollo de Negocio del Puerto de Barcelona, Emma Cobos. 

También se cuida la movilidad terrestre. En este sentido, se trabaja para optimizar el tráfico ferroviario a través del proyecto Virtual Gates, una aplicación que permite conocer en todo momento lo que está sucediendo en los accesos a las terminales de contenedores. Los datos permiten efectuar previsiones muy afinadas de lo que ocurrirá a corto y medio plazo, entre las 24 y las 48 horas siguientes. "Esto nos permite ser más eficientes en la cadena logística ya que prevemos, entre otros aspectos, puntas de trabajo o de mayor afluencia de camiones", comenta Cobos. Regular el tránsito, hacerlo más eficiente, es sinónimo de sostenibilidad, uno de los pilares del modelo de smart port.

Puertos sostenibles

Siguiendo el mantra del respeto al medio ambiente, el Puerto de Barcelona ha puesto en marcha el proyecto Power to Ship, que permitirá la electrificación de los muelles del Puerto de Barcelona. La conexión eléctrica de los buques a tierra firme evitará las emisiones de los motores auxiliares durante la estancia de éstos en el puerto, reducir los gases y las partículas en suspensión contaminantes. Se calcula que la conexión eléctrica de los barcos a los muelles principales permitirá reducir en un 51% las emisiones de óxido de nitrógeno y en un 25% las partículas en suspensión en el año 2030.

Este impulso de la sostenibilidad también viene marcado por la normativa. Por ejemplo, la nueva regulación promulgada por la OMI (Organización Marítima Internacional), que entra en vigor el 1 de enero de 2020, obliga a reducir drásticamente las emisiones de óxido de azufre permitidas. Las autoridades portuarias han encontrado en los drones a los perfectos ‘vigilantes’ para que se cumpla la ley. Vehículos aéreos no tripulados que pueden sobrevolar las chimeneas de los buques para detectar si se producen emisiones prohibidas. Una operación que apenas tarda cinco minutos. Ya se están empleando en puertos de Dinamarca o Noruega. En el Puerto de Róterdam (Holanda) se está trabajando en un dron de grandes dimensiones capaz de viajar a más de 10 millas de la costa para detectar las emisiones de los barcos. Le llaman el "súperdron". 

El área de innovación tecnológica del Puerto de Amberes (Bélgica) va un paso más allá en el empleo de estas naves aéreas sin piloto. Con Drones Open Innovation, han creado una plataforma de innovación abierta de cocreación entre la comunidad portuaria, los desarrolladores de tecnología y las autoridades. El puerto belga ya ha realizado pruebas con este tipo de ‘robots voladores’ en las que han demostrado una gran eficacia, por ejemplo, en trabajos de seguridad ya que las autoridades portuarias pueden gestionar, inspeccionar y controlar un área grande de manera rápida y segura. Pero además son de valiosa ayuda para trabajos como inspección de equipos a bordo de buques en alta mar y transporte de piezas de repuesto, medicamentos o alimentos a los buques varados en las inmediaciones.

Robotización total

Le llaman la ‘terminal fantasma’ porque ningún humano trabaja en ella. Qingdao Qianwan Container Terminal, en el Puerto de Qingdao (China), es la primera terminal totalmente automatizada del mundo. Vehículos eléctricos de transporte no tripulados circulan de manera coordinada mientras que las grúas, dirigidas a distancia, se encargan de apilar los contenedores. Inteligencia artificial, big data e internet de las cosas se ocupan de ejecutar, día y noche, las órdenes que reciben. Así han conseguido incrementar un 30% su eficiencia de carga de contenedores y reducir un 70% los costes laborales. 

Es un ejemplo muy gráfico de la automatización casi absoluta que viene de la mano de la tecnología, aunque en prácticamente la mayoría de puertos, estas herramienta avanzadas sirven como apoyo del trabajo de las personas, no como sustitutos. Es el caso del gemelo digital del Puerto de Amberes, una copia virtual de la infraestructura para ayudar en la gestión del área portuaria. Esta plataforma, llamada Apica, permite combinar todos los datos y sistemas que trabajan con y desde el puerto, en un modelo virtual en 3D. Un único ‘cerebro’ que incluye información actualizada sobre los movimientos de envío, la operación de puentes y esclusas, imágenes de cámaras, condiciones climáticas, niveles de agua, servicios o mediciones de calidad del aire. La interrelación de estos datos permite anticiparse a cualquier problema y mejorar la gestión de la operativa del puerto.

El Puerto de Montreal (Canadá) también ha presentado su proyecto de gemelo digital. Se trata de un programa que permite crear una experiencia única en 3D para que el público redescubra las instalaciones del puerto y que sirve, además, para simular situaciones de emergencia para que la autoridad portuaria pueda estudiar posibles intervenciones. El primer puerto de Canadá ya cuenta con un sistema de organización de entrada de flotas: el Trucking Portal, una aplicación para que los camioneros conozcan en tiempo real la situación del tráfico en el puerto y así aumentar la fluidez y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. 

Fabricar en el puerto

La ‘joya de la corona’ del Puerto de Róterdam, el primer puerto europeo, es su apuesta por la impresión 3D. El Rotterdam Additive Manufacturing Lab es el primer laboratorio de campo de impresión en 3D que abastece específicamente al sector portuario. Por el momento, ya se ha fabricado el prototipo de la primera hélice de barco impresa en 3D del mundo. Pero ahora inician una nueva etapa con la introducción de la tecnología WAAM, similar a la soldadura, que usa un arco eléctrico para fundir un alambre de metal directamente sobre la superficie. Con ella, los productos no solo duran el doble, sino que son más fáciles de reparar. 

Esta tecnología impacta en los procesos de fabricación actuales, pero también provocará un cambio radical en el negocio de transporte de contenedores: no es lo mismo transportar un producto final, que el polvo y los químicos necesarios para la impresión 3D. Se reducen los presupuestos de almacenamiento y transporte y tendrá un beneficio adicional: la reducción de CO2. 

Otro de los grandes puertos europeos, el de Hamburgo también trabaja en varios proyectos relacionados con la innovación, la unión puerto-ciudad y las nuevas tecnologías. Uno de ellos es el Port City Model, que tiene como objetivo desarrollar una herramienta que simplifique la toma de decisiones en la optimización de los procesos portuarios. 
rnOtra de sus novedades es el BIM (Building Information Modeling), que brinda la posibilidad de planificar y mantener la infraestructura del puerto mediante el uso de la realidad virtual. El objetivo es crear un sistema fácilmente comprensible desde su planificación y, sobre todo, que los integrantes del sistema portuario, sin necesidad de especialistas, puedan aprovechar las ventajas de la visualización en 3D para poder identificar en tiempo real cualquier problema.

Red propia de 5G en Zeebrugge

Anticiparse a los problemas, monitorizar los datos, gestionar las entradas y salidas de buques y contenedores… Mucha información que hay que gestionar. El 5G optimizará la gestión de los puertos. El de Zeebrugge (Bélgica) cuenta ya con su propia red 5G súper rápida. Desde el centro de datos del puerto, la red mantiene segura toda la información dentro de la infraestructura portuaria y ofrece conectividad eficiente, rápida y óptima.