Alianza para la optimización de la gestión de residuos sólidos.
En SIGMA Ingeniería venimos desarrollando una alianza interdisciplinar en la que se sumaron la investigación, la innovación y el desarrollo tecnológico, para la optimización de la gestión de residuos sólidos, basados en tecnología IoT, minería de datos, y plataformas inteligentes que aportan a la toma eficaz de decisiones en el sector de aseo.
Esta alianza está conformada por dos universidades: una Institución de Educación Superior de carácter nacional, como lo es la Universidad Nacional de Colombia – sede Manizales, y otra universidad de carácter internacional, como lo es la Universidad de Aysén (Chile). Desde SIGMA Ingeniería, aporta a la alianza, más de 15 años de experiencia en temas tecnológicos, software de georreferenciación y SIG para la gestión pública en Colombia.
La alianza ha sido impulsada por la convocatoria 890 para el fortalecimiento de CTeI en Instituciones de Educación Superior (IES) públicas 2020 de MINCIENCIAS.
El presente proyecto se enfoca en el desarrollo tecnológico y prototipado. Los ingredientes que intervienen son un modelo matemático, un proceso de analítica de datos y un panel de visualización, integrando las tecnologías 4.0 para validar el efecto en la optimización y automatización de los procesos de toma de decisiones en las empresas prestadoras de servicios de gestión de aseo en las ciudades, logrando una prueba piloto en una empresa prestadora del servicio de aseo, utilizando datos reales. Para el desarrollo tecnológico se logra la articulación Universidad – Empresa, integrando los procesos de ciencia, tecnología e innovación, partiendo de la base de una tecnología en un estado TRL Nivel 4 y lograr llevar el proyecto hasta la etapa de prototipado, es decir, a un TRL Nivel 7.
Así el objetivo ha sido generar un efecto positivo en la apropiación social del conocimiento, la generación de nuevo conocimiento científico, la optimización de procesos de gestión eficiente de aseo en las ciudades y en la validación de la nueva tecnología en un entorno controlado. Este proyecto de investigación y desarrollo tecnológico se enmarca en el Foco 1. Tecnologías Convergentes e Industrias 4.0, especialmente en las líneas: 1.1. Industria 4.0. Sistemas Inteligentes y 1.2. Integración de tecnologías convergentes para el mejoramiento de la calidad de vida. La Analítica de Datos se alinea perfectamente con la experiencia, capacidad y conocimiento del equipo científico para desarrollar los modelos planteados, logrando así una influencia virtuosa en la formación de los estudiantes que participan en el proyecto. Igualmente se suma la experiencia de la empresa Sigma Ingeniería para implementar tecnologías basadas en procesos de investigación e innovación. Además, es importante destacar que dentro del proyecto se desarrollan productos relacionados con la divulgación científica, eje fundamental para la ejecución, que conlleva a un ejercicio riguroso de investigación y la participación de personas altamente calificadas en la materia, logrando así un impacto en la región, en las universidades participantes y el equipo científico.
Para el presente proyecto se conformó un equipo de trabajo con un alto nivel de experiencia, conocimiento y participación en proyectos de investigación y de tecnología. El grupo de investigación participante es ABC DYNAMICS, de la Universidad Nacional de Colombia, número: COL0044401 y el Semillero de Investigación “Investigación aplicada en ciencias de datos, sistemas complejos y pensamiento complejo”. El equipo está integrado por un investigador líder, 4 co-investigadores, 3 estudiantes de doctorado, 5 estudiantes de pregrado y el equipo técnico dispuesto por parte de SIGMA Ingeniería S.A.S. Los investigadores y co-investigadores, de manera global, supervisarán las siguientes líneas principales de acción: la implementación de la tecnología, la incorporación de datos a los modelos matemáticos, el proceso de visualización y los mecanismos de difusión de los resultados. A su vez los estudiantes de doctorado coordinan las actividades de investigación y/o técnicas de los estudiantes de pregrado, los productos de difusión de resultados y la presentación de resultados e informes finales.
Esta alianza ha permitido seguir caminando hacia la construcción de ciudades inteligentes aportando soluciones a los desafíos que genera el proceso de urbanización. Investigaciones anteriores han revelado que la gestión de residuos es un problema grave de las ciudades y que es necesario desarrollar un ecosistema sostenible para minimizar la amenaza a la vida urbana.El escenario desafiante ha hecho que los conceptos de IoT sean obligatorios para ser implementados en las Smart Cities, ya que crea conexión entre los objetos y se comunica con los humanos de manera inteligente [1]. Uno de los principales servicios basados en IoT que se vuelve cada día más crucial es la gestión eficaz de residuos en las ciudades. Hasta ahora, la gestión de residuos utilizaba tecnologías y modelos como el Sistema de Información Geográfica (GIS), el enrutamiento y la programación mejorados y otros métodos para optimizar los métodos de recolección, almacenamiento y eliminación de residuos. Estas tecnologías carecen de innovación, que solo la tecnología de IoT puede facilitar [2], [3]. En este sentido, el proyecto puso en manifiesto la necesidad de incluir la gestión de residuos sólidos, basado en tecnología IoT, minería de datos, y plataformas inteligentes que aportan a la toma eficaz de decisiones en el sector de aseo. Desde la política pública nacional diseñada para el manejo de los residuos sólidos se incluye la necesidad de generar inversiones e instrumentos económicos con el fin de lograr un crecimiento sostenible y un desarrollo económico [4], [5].
Si bien existen muchos factores, el desarrollo de ciudades inteligentes es un aspecto emergente del desarrollo económico y una forma de satisfacer las necesidades de las personas. Estos proyectos generan el progreso de centros urbanos en los que la concentración demográfica y económica generan desafíos a los cuales se debe hacer frente. Para evitar un colapso y una pérdida de oportunidades se deben aprovechar los procesos de urbanización de manera que se promueva el crecimiento económico sostenible y una mejor calidad de vida, por medio de una apropiada planeación urbana [6], [7].
Así, al surgir nuevos modelos de ciudades inteligentes, cumplimos con el objetivo de potenciar las ventajas de la urbanización y atenuar o mitigar sus efectos negativos (ambientales, urbanísticos, en movilidad, calidad de vida, administración de los recursos, seguridad, entre otros) a través de una planeación integral y del aprovechamiento de tecnologías de información para el mejoramiento de la calidad de vida de sus ciudadanos [8].
Además, la implantación de cualquier tipo de tecnología, basada en las recomendaciones planteadas en el proyecto, representan no solo un gran avance en el ámbito de la gestión integral de los residuos sólidos a nivel nacional, sino que se traduce en una oportunidad de negocios y una fuente adicional de ingresos para el grupo empresarial, al mismo tiempo que demuestra su grado de compromiso con el medio ambiente, la sociedad y las Instituciones de Educación Públicas.
Bibliografía
[1] R. Kunst, L. Avila, E. Pignaton, S. Bampi, and J. Rochol, “Improving network resources allocation in smart cities video surveillance,” Comput. Networks, vol. 134, pp. 228–244, 2018.
[2] A. Alcayaga, M. Wiener, and E. G. Hansen, “Towards a framework of smart-circular systems: An integrative literature review,” J. Clean. Prod., vol. 221, pp. 622–634, 2019.
[3] [4] P. J. Diggle, J. A. Tawn, and R. A. Moyeed, Model-based geostatistics, vol. 47, no. 3. 1998. V. Martinet and L. Doyen, “Sustainability of an economy with an exhaustible resource: A viable control approach,” Resour. Energy Econ., vol. 29, no. 1, pp. 17–39, 2007.
[5] L. J. Olson and S. Roy, “Dynamic Efficiency of Conservation of Renewable Resources under Uncertainty,” J. Econ. Theory, vol. 95, no. 2, pp. 186–214, 2000.
[6] DNP, “DOCUMENTO DE LINEAMIENTOS DE POLÍTICA DE CIUDADES INTELIGENTES,” Departamento Nacional de Planeación, 2020. [Online]. Available: https://www.dnp.gov.co/DNPN/Documents/Borrador-Lineamientos Ciudades-Inteligentes.pdf. [Accessed: 19-Nov-2020].
[7] [8] P. Dasgupta and G. Heal, “The optimal depletion of exhaustible resources,” Econ. Sustain., vol. 41, pp. 3–28, 2017. I. Dyner-Rezonzew, C. I. Pardo, and G. Olivar-Tost, “Colciencias Project ‘Modelado y simulación del metabolismo urbano de la ciudad de Bogotá D.C.’ código: 111974558276, contrato 022-2017.,” Bogotá, 2019.
