Avanzar hacia un mundo más sostenible pasa por repensar las ciudades, lugares que ya ahora, ocupando menos del 2% de la Tierra, consumen 78% de la energía mundial y producen más del 60% de las emisiones de gases de efecto invernadero, según la ONU. Pero introducir políticas sostenibles, intentar reducir el tráfico o impulsar que se camine o se vaya más en bicicleta requiere en ocasiones invertir en cambios que no siempre se sabe si van a funcionar. ¿Y si hubiera una forma de probar, por ejemplo, cómo afectará a una zona su peatonalización antes de empezar las obras?
Ese es uno de las muchos usos que tienen en el urbanismo los gemelos digitales, una tecnología que, según un informe de Ernst and Young, podría ayudar a reducir las emisiones de CO2 de las ciudades entre un 50 y un 100%.
¿Qué es un gemelo digital?
“Un gemelo digital consiste en una réplica virtual que representa una realidad de una manera fidedigna”, así lo define Juan Ignacio Silvera, director del Máster en Gemelos Digitales de la Universidad Internacional de La Rioja (UNIR). No se trata de un simple modelo en 3D, sino que una de las características necesarias es “que esa parte virtual y esa parte real están conectadas de forma bidireccional”. Es decir, no es algo estático, sino que la realidad le manda datos a la parte virtual y viceversa.
El gemelo, además, no tiene por qué ser una representación escrupulosa de la realidad a nivel estético, sino que dependerá del objetivo que se persiga. “Muchas aplicaciones no requieren fotorrealismo. La réplica no atiende solo al aspecto, sino también a la función”, aclara Silvera. “En ocasiones, se comete el error de destinar demasiado presupuesto a conseguir esa exactitud visual y no tanto a lo que haría del gemelo algo realmente útil”, indica. Si se quiere comprobar cómo cruza la calle la gente, por ejemplo, lo importante son los datos que ofrecen esa información y la comparan con lo que están haciendo los semáforos y los coches, no tanto que los árboles sean de una especie correcta.
Ciudades que ya tienen su gemelo digital
Esa casuística, la de entender cómo se cruza una calle, es una de las posibles aplicaciones de los gemelos digitales en el urbanismo, adonde han llegado como un paso más allá de las smart cities. En este caso, esa información ayudaría a tomar decisiones sobre la localización de los pasos de cebra (¿cruza la gente justo por donde debe o lo hace a unos metros de distancia?), la duración de las distintas luces de los semáforos o la utilidad de los badenes para ralentizar a los coches.
En Chattanooga (Tennessee, Estados Unidos) tienen un proyecto que utiliza la réplica digital para algo similar: a través de los datos de movimiento de vehículos a motor, peatones y ciclistas en intersecciones, detectan los momentos y puntos en los que casi hay accidentes (algo de lo que normalmente no hay información) y pueden tomar decisiones buscando aumentar la seguridad de la zona.
Cambridge, en el Reino Unido, también tiene en marcha un gemelo digital relacionado con el tráfico. En su caso, más que aumentar la seguridad, lo que buscan es reducir el uso del coche, los atascos y las emisiones potenciando una movilidad urbana sostenible. Para ello, a través de cámaras, la réplica permite comprobar cómo funcionan las distintas intervenciones que se van haciendo.
El gemelo digital de Barcelona, todavía en desarrollo, es “una plataforma web para analizar la accesibilidad a instalaciones públicas que permite evaluar si cumple con la provisión de servicios o equipamientos del modelo de las llamadas ciudades de 15 minutos”, informan en nota de prensa. Por ejemplo, permite ver la cobertura a pie de las paradas de metro, antes de la apertura de las futuras líneas L8 o L9 o “la red de bibliotecas antes y después de la última construida”.
Aunque lo más habitual es que sean las administraciones locales las que tengan acceso y utilicen esos datos, en algunas ciudades toda esa información se pone a disposición de sus habitantes. Es el caso de Helsinki (Finlandia), una de las urbes pioneras en el uso de los gemelos digitales. Uno de sus múltiples proyectos analiza el impacto potencial que tendría la renovación de puertas, ventanas o muros. Quien quiera puede comprobar cuánto ahorraría en energía si cambiase esos elementos en sus casas, impulsando así que los particulares inviertan en este tipo de acciones.
También Rennes, en Francia, ha hecho accesible a la ciudadanía Virtual Rennes, la réplica que se empezó a desarrollar en 2017. Y no solo a la ciudadanía: la idea es que los distintos actores que influyen y planifican las distintas intervenciones que se llevan a cabo en una ciudad puedan compartir información y simular distintos escenarios.
Para las ciudades con playa, el estado del mar es muy importante para garantizar la seguridad de los bañistas. Para eso utilizan en Auckland (Nueva Zelanda) su gemelo Safeswim, con datos sobre tormentas y aguas residuales: El éxito ha sido tal que ya se utiliza en otros puntos del país.
En Urumqi, China, han desarrollado una réplica virtual de una estación de tren para aumentar su eficiencia y seguridad. Ver de forma clara su tráfico permite tomar decisiones sobre su gestión y probar cómo afectarían distintas intervenciones.
“Al desarrollar un gemelo digital, hay que tener muy en cuenta el para qué: cuál será su uso, qué queremos conseguir”, indica Silvera. La simulación de escenarios, los “qué pasa si”, es uno de los usos clave en el mundo del urbanismo. Como ejemplo, el experto cita el reciente derrumbe del puente de Baltimore. “Una réplica virtual podría haber permitido planificar qué pasaría si esto ocurriera, cómo afectaría al tráfico, cuál sería la vía de rescate más rápida”, explica. “Es muy útil simular escenarios poco probables pero posibles para que el impacto de las situaciones de emergencia sea menor”, asegura.
Los retos de los gemelos digitales en urbanismo
Aunque el entusiasmo con las posibilidades que abren estas réplicas es muy alto (“el límite hoy en día es más el concebir esos casos de uso que la tecnología”, reflexiona Silvera), todavía existen una serie de retos que frenan el camino hacia el aprovechamiento total de su potencial.
Según el World Economic Forum, que en 2022 publicó su informe Digital Twin Cities: Framework and Global Practices, uno de esos obstáculos es precisamente el que comentaba Silvera: intentar no dejarse llevar por la búsqueda del fotorrealismo. “Depender demasiado de la tecnología de modelado visual e ignorar el valor último de la optimización de la simulación y la realidad puede ser un problema”, indican. Hacer que las autoridades locales entiendan esto es clave.
Otro de los grandes retos, común a todas las iniciativas de la economía de datos, es garantizar su protección y privacidad. Toda esa información que se recoge y comparte, fundamental para que los gemelos digitales funcionen de verdad bien, debe también cumplir unos estándares de seguridad. Establecer su gobernanza (¿a quién pertenecen esos datos? ¿para qué se utilizan? ¿quién tiene acceso a ellos?) y evitar a toda costa ciberataques debería estar entre las preocupaciones principales de los responsables de este tipo de proyectos.
Para alcanzar estas garantías, el World Economic Forum expone que es necesario ampliar los recursos y el tipo de profesionales que piensan en los gemelos digitales: ir más allá de los perfiles tecnológicos y de diseño urbano o construcción y abrirse a una multidisciplinariedad que, a su vez, abrirá nuevas puertas y posibilidades de uso. Juan Ignacio Silvera, por su parte, añade que es indispensable no perder de vista a las personas, que serán las usuarias finales y quienes se beneficien de los gemelos digitales en sus ciudades. “Hay que ponerse del lado de quienes lo utilizan, cómo la réplica servirá para aumentar su calidad de vida o su seguridad. Al final, en las ciudades viven las personas. No hay que olvidarlo nunca”, concluye.
