Cuantificación mediante IA de los residuos de la construcción para una economía circular de valor añadido

Los residuos de la construcción son un problema nacional y global. La industria de la construcción del Reino Unido es responsable del uso de alrededor del 40% de las materias primas cada año (piedra, grava, madera y arena), de los cuales alrededor del 20% termina en vertederos, contribuyendo al 23% de toda la contaminación del aire y alrededor del 40%. de la contaminación del agua.

La reducción de residuos en la industria de la construcción es clave para cualquier país que pretenda alcanzar los objetivos de sostenibilidad de la ONU marcados para 2030, especialmente en torno a patrones de consumo y producción sostenibles.

Los esfuerzos actuales han logrado desviar alrededor del 13% de estos desechos de los vertederos buscando formas alternativas de eliminación o encontrando usos novedosos para ciertos materiales que se encuentran en los desechos de la construcción. Sin embargo, esto todavía está lejos del objetivo del 99% fijado para el futuro próximo.

Arabia Saudita enfrenta desafíos similares: las crecientes dificultades de una economía en rápido desarrollo obstaculizan la sostenibilidad del crecimiento económico.

Según el Centro Nacional de Gestión de Residuos de Arabia Saudita, la degradación ambiental causada por los residuos sólidos en 2021 se estimó en 1.300 millones de dólares.

Los residuos generados por la industria de la construcción en Arabia Saudita ascienden a unos 130 millones de toneladas al año, de los cuales menos del 1% se recicla. El resto acaba en su mayoría en vertederos. La demanda de vertederos es muy alta: unos 28 millones de m³ al año.

En general, ambos países requieren acciones críticas para cumplir los objetivos de sostenibilidad relacionados con la reducción de residuos, la mitigación del impacto ambiental y el logro de una economía circular dentro del sector de la construcción para reducir la presión sobre los vertederos.

Desarrollar un enfoque basado en IA para cuantificar los residuos de la construcción
La industria de la construcción carece de una herramienta fiable que cuantifique cuánto de cada tipo de residuo se está generando en su proyecto, más allá de las estimaciones modeladas en BIM.

Esta falta de información en tiempo real impide una planificación adecuada en torno a objetivos sostenibles de reducción de residuos. Esto es fundamental, especialmente porque toneladas de materiales de construcción reciclables y reutilizables terminan en los vertederos.

Para ello, se prevé un sistema visual que capture los residuos generados en una obra de construcción en sus puntos de recogida de almacenamiento temporal. La base de esta tecnología serán las grabaciones en vídeo de los residuos que se introducen en los puntos de recogida, es decir, contenedores, cargadores, etc.

Este sistema está diseñado como un sistema plug-and-play, que aumenta la flexibilidad y las capacidades del proceso de captura de datos, maximizando nuestra capacidad de captura de datos moviéndose de un sitio a otro y alrededor de los sitios.

Luego, utilizando los datos capturados como base de conocimientos, se entrenarán y validarán modelos de inteligencia artificial para identificar tipos de residuos, centrándose en materiales reciclables como madera o plástico, y estimando el peso acumulado de los residuos generados por clase.

Como tal, se puede atribuir una auditoría clara de los residuos a cada punto de recolección, informando sobre la generación de residuos a nivel granular, permitiendo la visualización de datos, un análisis más profundo de los esfuerzos de mitigación de residuos e identificando patrones que permitan la reducción de residuos y prácticas de economía circular.

Lograr transformación a través de investigaciones evaluadas en el sitio
Para transformar el panorama actual de generación de residuos en las obras de construcción, el British Council ha financiado generosamente un equipo internacional de investigadores de la Universidad de Northumbria en Newcastle y la Universidad Rey Fahd de Arabia Saudita.

Están embarcados en una empresa de un año de duración para diseñar, crear y probar el sistema de IA en múltiples sitios de construcción y casos de uso de proyectos, desde escuelas o urbanizaciones hasta edificios de oficinas.

El objetivo es proporcionar una visión integral de la generación de residuos en múltiples tipos de proyectos en un contexto internacional.

Este proyecto cuenta con el apoyo del Centro Internacional para la Construcción Conectada (IC3) y Wates Group, lo que permitirá el acceso a sus sitios de construcción actuales y futuros en el Reino Unido para cuantificar los desechos de la construcción y evaluar las prácticas según los requisitos reglamentarios.

Wates adopta un enfoque holístico de la sostenibilidad en el entorno construido y está trabajando para convertirse en una empresa con emisiones netas de carbono cero para 2045.

Apasionada por eliminar el carbono y los desechos de sus operaciones y mejorar el medio ambiente natural, la empresa tiene la misión de crear un mundo más limpio, más verde y más seguro para las generaciones futuras.

El compromiso de Wates con la descarbonización se basa en tres principios básicos: construir para el futuro, mantener los edificios a largo plazo y utilizar datos para monitorear continuamente el desempeño.

Trabajando en asociación con su equipo de servicios de ingeniería especializados, SES, siempre está explorando la última tecnología y soluciones innovadoras para mejorar la experiencia de los clientes y usuarios finales, e impulsar el cambio en toda la industria.

Como tal, el equipo de investigación elaborará un análisis comparativo entre los residuos generados y el uso de recursos, las prácticas de construcción, los objetivos de sostenibilidad a nivel nacional y organizacional, así como también se realizarán regulaciones para resaltar buenas prácticas e identificar áreas de mejora.

Con este fin, el enfoque basado en datos espera impulsar los objetivos de construcción sostenible a través de investigaciones basadas en evidencia y resaltando el valor de los residuos de construcción.

Este proyecto espera evidenciar la capacidad de la industria de la construcción para lidiar con sus residuos de diferentes maneras, adoptando marcos de economía circular y mejorando las prácticas de gestión de residuos.

Impulsado por una visión en la que los residuos de la construcción se convierten en una cadena de suministro constante de materiales para el reciclaje o para las industrias energéticas, por nombrar algunos, este proyecto brindará la capacidad tecnológica y un marco claro para que la industria de la construcción avance hacia ese objetivo.

Esta es una oportunidad emocionante para que la comunidad de la construcción del Reino Unido colabore hacia una solución basada en datos para lograr objetivos de construcción sostenible.

Hacerlo ahora cambiará significativamente el paradigma de la gestión de residuos en las obras de construcción y reintroducirá muchos recursos crudos en la industria del Reino Unido, generando ingresos y reduciendo el impacto ambiental.