Plataformas urbanas de inteligencia artificial

La ciudad inteligente necesita un sistema operativo de calor

Foto de Nguyễn Duy Hưng (@hungnguyenvn) en Unsplash

Un periodo prolongado de calor puede aumentar la demanda de electricidad, deformar la superficie de las carreteras, afectar a las redes ferroviarias, incrementar la presión sobre los hospitales y hacer que partes del espacio público sean difíciles de usar. Los árboles, las aceras y los edificios responden de manera diferente a la temperatura. Algunos barrios se mantendrán relativamente cómodos mientras que otros se convertirán en trampas de calor.

Las ciudades ya recopilan gran parte de la información necesaria para comprender estas diferencias. La dificultad radica en conectarla con la rapidez suficiente para influir en lo que la ciudad hace realmente. Los programas de ciudades inteligentes llevan años instalando sensores, digitalizando infraestructuras y construyendo plataformas de datos. Las olas de calor ofrecen una prueba práctica de si esos sistemas pueden ir más allá de la supervisión y respaldar la gestión urbana del día a día.

Un pronóstico del tiempo es demasiado general

Una ciudad puede saber que mañana hará calor sin saber dónde aparecerá la presión operativa. La temperatura urbana varía sustancialmente en distancias cortas.

Una calle residencial arbolada puede mantenerse varios grados más fresca que una plaza expuesta. El asfalto, el hormigón, los tejados oscuros y los patrones de edificación densa absorben y retienen el calor. Los parques y los árboles maduros reducen las temperaturas locales. El tráfico añade más calor, mientras que los edificios liberan calor a través de los sistemas de aire acondicionado. Las estaciones meteorológicas tradicionales no pueden captar ese nivel de variación. Las ciudades tienen cada vez más acceso a información más detallada procedente de sensores ambientales, datos de satélite, vehículos conectados, sistemas de edificios y redes eléctricas. Cuando se combinan esos conjuntos de datos, los funcionarios pueden empezar a ver el calor como una condición urbana dinámica en lugar de una única temperatura para toda la ciudad.

El calor afecta a los sistemas simultáneamente

El desafío se vuelve más grave porque el calor no permanece confinado a un solo departamento municipal. Los operadores de transporte pueden enfrentar la expansión de los rieles, restricciones en las vías o fallas en los sistemas de refrigeración. Las redes eléctricas experimentan una mayor demanda a medida que los edificios aumentan el uso del aire acondicionado. El consumo de agua aumenta. Los servicios de emergencia reciben más llamadas. Los espacios públicos se vuelven menos utilizables durante las horas más calurosas. Estos efectos interactúan.

Si los viajeros diarios pasan de caminar y montar en bicicleta a usar coches con aire acondicionado, el tráfico por carretera puede aumentar. Más tráfico eleva las emisiones y el calor local. Una mayor demanda de refrigeración ejerce presión adicional sobre las redes eléctricas. Las limitaciones de energía pueden entonces afectar al transporte público, a los edificios y a otros servicios. Las organizaciones municipales suelen gestionar estos sistemas por separado. Un sistema operativo del calor intentaría verlos de manera conjunta.

La ciudad ya posee gran parte de los datos

Muchos municipios no necesitan empezar cubriendo cada calle con nuevos sensores. A menudo ya existe información útil. Los sistemas de tráfico saben dónde se desplazan los vehículos y dónde se forman atascos. Los operadores de transporte público conocen el volumen de pasajeros y las interrupciones del servicio. Los proveedores de electricidad pueden identificar cambios en la demanda. Los sistemas de gestión de edificios registran las temperaturas internas y las cargas de refrigeración. Las empresas de servicios de agua supervisan el consumo y la presión. Las imágenes de satélite pueden identificar las temperaturas de la superficie y la cubierta vegetal. Las bases de datos municipales contienen información sobre la masa arbórea, parques, escuelas, residencias de la tercera edad e instalaciones públicas. Los hospitales y los servicios de emergencia pueden aportar otra capa de información a través de patrones de demanda agregados. El desafío técnico consiste en reunir estas fuentes sin crear una plataforma tan compleja que nadie pueda utilizarla operativamente.

Los mapas de calor deben llevar a tomar decisiones

Las ciudades se han vuelto cada vez mejores en la producción de paneles de control. Un panel de control por sí solo no hace que una ciudad sea más resiliente. La pregunta útil es qué acción sigue cuando el sistema identifica un área de alto riesgo.

Una ciudad podría modificar los horarios de limpieza y mantenimiento para que los trabajadores al aire libre eviten los periodos más calurosos. Los operadores de transporte público podrían desplegar capacidad adicional en rutas donde es probable que la gente evite caminar. Las autoridades podrían ampliar los horarios de apertura en bibliotecas o centros comunitarios que funcionen como espacios de enfriamiento.

Los sistemas de gestión del tráfico podrían reducir la congestión en torno a los distritos especialmente calurosos. Los departamentos de parques podrían priorizar el riego en las zonas recién plantadas. Los servicios de emergencia podrían posicionar los recursos según la demanda prevista. La señalización digital y las aplicaciones móviles podrían dirigir a los residentes hacia rutas con sombra, puntos de agua o instalaciones públicas refrigeradas.

Cada acción ya existe individualmente en algunas ciudades. La oportunidad radica en coordinarlas en torno a la misma imagen operativa.

Los edificios pertenecen al interior del sistema

La gestión del calor urbano a menudo se concentra en el espacio público, aunque los edificios determinan una gran parte de la respuesta de la ciudad. Los edificios con mal rendimiento pueden sobrecalentarse rápidamente and requerir altos niveles de refrigeración mecánica. Las oficinas y los centros comerciales pueden impulsar la demanda de electricidad al mismo tiempo que los usuarios residenciales aumentan su propio consumo. Los contadores inteligentes y los sistemas de gestión de edificios pueden ayudar a las ciudades a comprender estos patrones de forma agregada. La información podría respaldar programas de respuesta a la demanda que reduzcan o desplacen el consumo de electricidad durante períodos críticos. Los edificios comerciales podrían preenfriarse antes de la demanda máxima. Las propiedades municipales podrían ajustar la configuración de temperatura de forma dinámica. El almacenamiento en baterías podría respaldar las cargas locales cuando la red esté bajo presión. Ninguna de estas intervenciones requiere una ciudad futurista. Requieren sistemas que puedan intercambiar información.

Los árboles se convierten en datos de infraestructura

Las ciudades tratan cada vez más el dosel arbóreo y la vegetación como infraestructura climática. Las herramientas digitales pueden facilitar la gestión de dicha infraestructura. Una base de datos de árboles puede registrar la especie, la edad, el estado y la ubicación. Las imágenes por satélite pueden mostrar dónde se está expandiendo o desapareciendo el dosel arbóreo. Los datos de temperatura pueden identificar el efecto de enfriamiento alrededor de los parques y las calles arboladas. Dicha información permite a los planificadores ir más allá de los objetivos genéricos de plantación de árboles. Una ciudad puede identificar las calles donde una sombra adicional reduciría la exposición de los peatones, las paradas de transporte público que requieren protección y los barrios cuyos residentes tienen poco acceso a espacios públicos más frescos.

La inversión puede seguir entonces una necesidad medida en lugar de una impresión visual. El mismo enfoque puede ayudar a las ciudades a evaluar si las intervenciones están funcionando varios años después.

La privacidad y la gobernanza aún importan

Una plataforma de respuesta al calor no tiene que convertirse en una plataforma de vigilancia. Gran parte de la información relevante puede operar a un nivel agregado. Las ciudades necesitan volúmenes de tráfico en lugar de la identidad de los conductores individuales. Necesitan patrones de demanda de electricidad en lugar de comportamiento a nivel de los hogares. La información de salud pública puede indicar presión geográfica sin exponer historiales médicos individuales. Una gobernanza clara se vuelve esencial cuando los municipios combinan conjuntos de datos recopilados originalmente para diferentes propósitos.

Los funcionarios deben definir quién puede acceder a la información, cuánto tiempo permanece almacenada y qué decisiones se pueden automatizar. La sofisticación de la tecnología no elimina la necesidad de disciplina institucional.

La resiliencia se vuelve operativa

Los debates sobre adaptación climática a menudo se concentran en proyectos de infraestructura que tardan años en diseñarse y construirse: calles más verdes, mejor aislamiento, nuevos parques, refrigeración urbana y espacio público rediseñado.

Las ciudades necesitan esas inversiones. También necesitan gestionar la próxima ola de calor con la infraestructura que ya tienen. Los sistemas digitales pueden ayudar a conectar ambos horizontes temporales. Los datos operativos muestran dónde se produce la presión actual. Los patrones repetidos pueden guiar entonces la inversión a más largo plazo. Si un mismo barrio se sobrecalienta todos los veranos, la ciudad obtiene pruebas para la plantación de árboles, el rediseño de superficies, la renovación de edificios o nuevas instalaciones públicas. Una ciudad inteligente no debe limitarse a producir más información sobre los problemas urbanos.

Debería permitir a los funcionarios responder antes, coordinar los sistemas de manera más eficaz y aprender de cada episodio. El calor ofrece una de las oportunidades más claras para comprobar si la tecnología puede cumplir esa promesa.