L’esperit verd de la Catalunya de la bionergia

 La conservació d’una Catalunya verda i sostenible depèn de nombrosos factors en el context de la Societat de la Banda Ampla. La bionergia pot col·laborar de forma decisiva en un camí al qual s’ha sumat, d’un temps ençà, la Intel·ligència Artificial (IA).

Transició ecològica

La transició ecològica i la descarbonització han deixat de ser aspiracions de futur i han esdevingut veritables imperatius industrials, econòmics i climàtics. El paradigma de l'economia circular situa la bioenergia com un dels fonaments estratègics de Catalunya per tal de garantir-ne la sobirania energètica i assolir la neutralitat d'emissions.

El sector compta amb un teixit empresarial en creixement i reptes d'optimització tècnica de primer ordre. Ara, s’afronta una frontera engrescadora: la digitalització industrial. La convergència entre la valorització dels recursos orgànics, les xarxes de telecomunicacions d'última generació (FTTH i 5G) i la intel·ligència artificial (IA) està transformant les plantes de biomassa i biogàs en autèntiques factories intel·ligents (Indústria 4.0), arrelades al territori però guiades per l'algorísmica més avançada.

El sector de la bioenergia a Catalunya demostra indicadors de maduresa, gràcies a la facilitat natural inherent a la combinació singular de masses forestals subexplotades, una sòlida indústria agroalimentària i una densitat ramadera elevada. 

Podem considerar aquesta realitat territorial com la matèria primera de la bioenergia, entesa com l'energia renovable obtinguda a partir de la matèria orgànica (biomassa) mitjançant processos tèrmics, químics o biològics. Segons les dades recollides en els darrers informes d'ACCIÓ (Agència per a la Competitivitat de l'Empresa), el sector s'ha estructurat de forma sòlida a Catalunya, tot integrant la cadena de valor, des del subministrament del recurs fins al tractament de residus i la generació d'energia final.

Trobem 365 empreses actives en el marc d’un mapa empresarial que integra enginyeries, fabricants d'equips, operadors logístics i plantes de generació. La facturació agregada (872 milions d'euros) demostra que la sostenibilitat és un motor econòmic viable i lucratiu. L’ocupació verda d'alta qualificació tècnica, distribuïda en l'entorn rural, abasta 2.650 llocs de treball directes i ajuda a fixar la població al territori. L’equilibri territorial és un dels axiomes de la Societat de la Banda Ampla.

Biomassa i biogàs/biometà: els vectors energètics

El teixit bioenergètic català es divideix principalment en dues línies d'actuació, cadascuna amb un rol molt definit. La primera és la biomassa forestal i agrícola, centrada històricament en l'ús tèrmic, com ara calderes de pellet i estella per a indústries, xarxes de calor locals o district heating i llars. Catalunya disposa d'una enorme superfície forestal que requereix una gestió activa per mitigar el risc d'incendis. En aquest context, l'extracció de biomassa n'és la sortida econòmica natural.

La segona línia d’actuació és el biogàs i el biometà. Es tracta del segment amb major projecció i dinamisme. Impulsat per l'Estratègia Catalana del Biogàs2024-2030, Catalunya s'ha posicionat com un referent estatal en instal·lacions de biometà, el biogàs depurat apte per ser injectat directament a la xarxa de gas natural. Projectes com els desenvolupats per Genia Bioenergy a Sant Fruitós de Bages o empreses com Catalana de Biogás demostren l’interès inversor per transformar dejeccions ramaderes (purins) i llots de depuradora en combustible net.

L'articulació i la cohesió de tot aquest ecosistema presenta com a eix vertebrador el Clústerde la Bioenergia de Catalunya (CBC). Aquesta entitat sense ànim de lucre actua com un catalitzador d'innovació, i connecta el sector privat amb la recerca i l'administració pública. El CBC promou la competitivitat empresarial, incentiva projectes de col·laboració públic-privada i assegura que l'aprofitament del recurs es realitzi sota estrictes criteris de sostenibilitat mediambiental i economia de proximitat.

Impacte de les telecomunicacions i IA

El sector de les telecomunicacions i la IA en concret estan actuant com a motors d'optimització. Tot i la seva progressió, la bioenergia afronta desafiaments d’alta complexitat: la variabilitat i la impuresa dels residus orgànics, la logística dispersa del transport de biomassa i la inestabilitat dels processos biològics interns dels digestors anaerobis.

És en aquests reptes on les telecomunicacions i la intel·ligència artificial marquen un punt d'inflexió estructural. L'adopció massiva de la IA s'ha convertit en el motor transformador de la transició energètica a Catalunya. A través d'estratègies com la iniciativa Catalonia.AI de la Generalitat, s'estan desplegant tecnologies orientades específicament a millorar l'eficiència i reduir costos en la producció verda.

Les xarxes de telecomunicacions, siguin per cable físic, siguin per ones, funcionen com el sistema nerviós de les plantes de bioenergia modernes. La ubiqüitat de la connectivitat 5G i les tecnologies de baix consum com NB-IoT (NarrowBand IoT) o LoRA (Long Range) permeten el desplegament massiu de sensors en entorns remots, com boscos o granges col·laboradores, i a l'interior mateix de les instal·lacions industrials.

En termes de traçabilitat logística i de subministrament, els xips IoT instal·lats en contenidors de recollida de residus o en la maquinària de tala forestal monitoritzen en temps real els índexs d'humitat de la biomassa i el volum disponible. Això permet redissenyar rutes de recollida dinàmiques i reduir la petjada de carboni associada al transport del recurs abans de la seva combustió o digestió.

Quant a la monitorització en temps real d'actius distribuïts, moltes plantes depenen de micro-xarxes distribuïdes al territori. Els sistemes SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition, o Control de Supervisió i Adquisició de Dades) connectats mitjançant telecomunicacions segures transmeten dades crítiques de pressió, temperatura i cabal a un panell de control centralitzat, de manera que minimitzen els desplaçaments tècnics.

La IA aplicada a la biomassa està aportant valor. En els processos d'aprofitament tèrmic, la IA intervé directament en el control de la combustió i l'avaluació de la matèria primera. Pel que fa a la visió per computador per al control de qualitat,  mitjançant càmeres d'alta definició i models de visió artificial (deep learning), els sistemes industrials poden analitzar l'estella o el pellet que entra a la caldera. L'algorisme detecta impureses, plàstics, pedres o cossos estranys abans que entrin al forn, de forma que evita avaries costoses i millora l'eficiència del poder calorífic. En referència al balanç de carboni mitjançant IA i satèl·lits, gràcies a projectes catalans de recerca, com els desenvolupats pel CATMech de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), s'utilitza la combinació d'IA i dades de satèl·lit per calcular en pocs minuts el balanç precís de CO₂ de qualsevol finca forestal o agrícola, facilitant una gestió eficient de la biomassa disponible

Pel que fa a la IA aplicada al biogàs i al biometà, la digestió anaeròbia (el procés bacterià pel qual els residus orgànics es transformen en biogàs) és molt sensible a qualsevol canvi químic. Si la barreja de substrats no és la idònia, el digestor es pot inhibir, el que atura la producció. La IA actua com un enginyer químic predictiu automatitzat, atès que prediu el potencial de producció de biogàs. Institucions nacionals i centres de recerca col·laboradors com Leitat o AINIA han demostrat la viabilitat de models basats en IA que prediuen la producció exacta de gas combinant paràmetres fisicoquímics de laboratori amb l'històric operatiu de les instal·lacions. L'operador de la planta pot saber, abans d'introduir un residu com el sèrum de llet o els purins de porc, com reaccionarà la colònia bacteriana de la planta. Els bessons digitals (Digital Twins) creen rèpliques virtuals exactes de la planta de biogàs en un programari alimentat en temps real per les telecomunicacions IoT. Aquests bessons simulen situacions d'estrès, assagen escenaris de càrrega i optimitzen de forma automàtica els fluxos de treball interns per extreure el màxim rendiment del metà sense posar en risc l'estabilitat biològica.

Així doncs, podem afirmar que el sector de la bioenergia a Catalunya es troba en un punt elevat de maduració. L'estructura econòmica tradicional evoluciona cap a la indústria 4.0. Les xarxes de telecomunicacions proporcionen l'accés immediat a la dada, mentre que la intel·ligència artificial ofereix la capacitat de convertir aquestes dades en accions preventives i decisions d'alta eficiència. Aquesta sinergia tecnològica augmenta la rendibilitat financera dels projectes bioenergètics catalans, i, a més, accelera el compliment dels objectius ambientals. Automatitzar la gestió dels boscos i optimitzar el tractament dels residus ramaders gràcies a l'algorísmica digital reflecteix que les solucions digitals més avançades es posen al servei del territori. Un territori que batega amb esperit verd.