Impacto de la digitalización en la economía circular

¿Qué relación existe entre la digitalización y la economía circular? Esta última se define como un modelo de producción y de consumo basado en las ideas de reducir, reutilizar y reciclar, conocido como el modelo de las “tres R”. El concepto se ha ampliado, sugiriendo que las empresas deben desarrollar formas de volver a adquirir y reintroducir estos activos en el mercado, y presentan el marco de las “nueve R” (rechazar, repensar, reducir, reutilizar, reparar, restaurar, remanufacturar, reciclar y reparar), que conducen de la economía lineal hasta la circular.

Por otra parte, la digitalización se refiere a los procesos sociotécnicos de aplicación de la tecnología digital a nivel organizacional, social e institucional. La transformación digital puede ser un importante impulsor de la sostenibilidad y, por ende, de la economía circular. La digitalización se considera uno de los habilitadores de este tipo de economía, debido a su capacidad para generar visibilidad e inteligencia en activos y productos.

La combinación de tecnologías, como el análisis de datos, minería de datos e Internet de las cosas (IoT), entre otras, ha brindado oportunidades significativas para obtener valor industrial sostenible y hacer posible la economía circular. Además, las tecnologías digitales como blockchain o la inteligencia artificial (IA) mejoran la transparencia y la trazabilidad a lo largo de la vida de un producto.

Parece existir, entonces, un vínculo positivo entre las tecnologías digitales y la economía circular, ya que los datos generados en las organizaciones a través de tecnología punta pueden ayudar a la transición sistemática hacia la circularidad.

A continuación, se identifican cinco elementos de la digitalización directamente relacionados con la economía circular.

 

1. Internet de las cosas (IoT)

Es un proceso que permite conectar elementos físicos de uso cotidiano a Internet. Puede ser de dos tipos: interruptores (que envían instrucciones a un objeto) o sensores (que recopilan datos y redireccionan a otro lugar). El IoT es uno de los elementos impulsores de la economía circular, ya que ayuda a prolongar la vida de uso de los productos. Una arquitectura de IoT de diseño circular impulsa la recopilación de datos, mejora el seguimiento y el mantenimiento de la vida útil de los productos en uso y ayuda a las empresas a tomar decisiones para mejorar la durabilidad del producto. Entre algunas de las actividades en las que el IoT contribuye a la economía circular, se encuentran la optimización, el seguimiento, la evaluación y la integración de la cadena de suministro, así como los objetos inteligentes circulares y la gestión de fin de línea.

 

2. ‘Big data’

Conjuntos de datos muy voluminosos y complejos de gestionar por tecnologías de procesamiento de datos convencionales, pero que pueden utilizarse para abordar problemas empresariales que antes no hubiera sido posible solucionar. La integración de big data y de la toma de decisiones a gran escala puede promover la circularidad al abordar diversos problemas de la economía lineal, ya que integra interacciones físicas y virtuales entre las partes interesadas. Algunos investigadores sostienen que una cadena de suministro impulsada por big data facilita la gestión de recursos y el desempeño de la empresa en el terreno de la economía circular. En términos de gestión de calidad, los grandes datos extraídos de la producción se pueden utilizar para comprender las características del producto, reducir la generación de desperdicios y aumentar las tasas de reutilización y reciclaje para la vida útil de los componentes.

 

3. Inteligencia artificial y ‘machine learning’

Estos son términos para un conjunto de modelos y sistemas informáticos que realizan funciones cognitivas similares a las humanas, como el razonamiento y el aprendizaje, que aprenden de la experiencia. La IA y el aprendizaje automático brindan varios beneficios, tales como reducir costes, identificar patrones ocultos y mejorar la calidad y la capacidad de respuesta. La arquitectura de las plataformas basadas en IA permite recopilar, explorar y difundir conocimientos relacionados con la dinámica de los sistemas circulares. Algunos algoritmos de decisión de IA se han utilizado para diseñar sistemas de control de costes ambientales en empresas manufactureras. En el caso de la logística, se ha descubierto que la optimización del transporte de camiones de larga distancia a través de algoritmos de IA es útil para reducir las emisiones de CO₂ y ahorrar costes. En el desarrollo de capacidades, se pueden encontrar sistemas inteligentes para gestionar opiniones, experiencias y relaciones de expertos, así como desarrollar capacidades de liderazgo responsable y sostenible.

 

4. ‘Blockchain’

La empresa IBM define blockchain como “un libro mayor compartido e inalterable que facilita el proceso de registro de transacciones y de seguimiento de activos en una red de negocios. Prácticamente cualquier cosa de valor puede rastrearse y comercializarse en una red de blockchain, reduciendo así el riesgo y los costes para todos los involucrados”. Blockchain puede facilitar el diseño de mecanismos de incentivos para alentar el comportamiento ecológico de los consumidores, aumentar la visibilidad, mejorar la eficiencia y respaldar la monitorización y la presentación de informes de desempeño. Una parte importante de esta tecnología es proporcionar identidad digital y prueba para transacciones entre diversos actores. Además, garantiza datos descentralizados y confiables, mejor transparencia, contratos inteligentes y trazabilidad, por lo que mejora el rendimiento de la cadena de suministro. Con esta tecnología, se pueden desarrollar plataformas como las de arrendamiento compartido, y las empresas pueden colaborar y redistribuir sus recursos excedentes. La aplicación de cadenas de bloques eliminaría aún más el desperdicio y fomentaría los beneficios ambientales a través de mejores diseños de productos, lo cual permitiría a los clientes usar los productos durante más tiempo y devolverlos sin problemas al final de su vida.

 

5. Otras tecnologías digitales

Pueden servir de apoyo para la implantación de procesos sostenibles dentro de la empresa. Por ejemplo, el marketing digital puede facilitar la comunicación entre la empresa y el mercado, impulsando la adopción de un modelo de economía circular. El uso de plataformas digitales en las empresas está positivamente relacionado con la implementación de este tipo de modelo. También el aprovechamiento de software de automatización de la cadena de suministro, como es el caso de los sistemas integrados conocidos como ERP¹, que sirven de soporte para la optimización de procesos y ahorro de recursos y costes. Estos ejemplos muestran cómo la transformación digital está impactando en aspectos de sostenibilidad directamente relacionados con la economía circular.

 

¿En qué ámbitos de la economía circular se puede aplicar la digitalización?

Se identifican siete ámbitos asociados a las actividades de las empresas relacionadas con la economía circular. Estos fueron definidos a partir de los estándares de la GRI (Global Reporting Initiative), una organización independiente internacional que tiene como misión impulsar la transparencia y la rendición de cuentas en relación con el desempeño económico, ambiental y social de las organizaciones. Los estándares de la GRI son un conjunto de directrices y normas internacionales utilizadas para la elaboración de informes de sostenibilidad. Son los siguientes.

1. Materias primas. Contempla la naturaleza de los materiales utilizados en el proceso de producción, con aspectos como el origen sostenible del material, los insumos reciclados utilizados en ese material o los productos y materiales de envasado recuperados después de ser utilizados, por lo que se incluye el empaquetado. Tiene en cuenta a los proveedores.

2. Eficiencia energética. Se refiere a la capacidad de obtener los mejores resultados en cualquier actividad utilizando una menor cantidad de recursos energéticos. Esto contempla el consumo de energía dentro y fuera de la empresa, la intensidad en el uso de la energía y la reducción del consumo energético y de los requerimientos energéticos de productos y servicios.

3. Gestión del agua. Tiene que ver con la actividad de planificar, distribuir y dirigir el uso óptimo de los recursos hídricos. Contempla aspectos como la interacción con el agua como recurso compartido y la gestión de los impactos relacionados con la extracción, el consumo y el vertido de agua.

4. Cuidado de la biodiversidad. Relacionado con la importancia que la organización da al cuidado del entorno y su biodiversidad, tiene en cuenta el impacto que sus operaciones y actividades tienen sobre hábitats protegidos o restaurados, especies protegidas, etc.

5. Control de emisiones. Se refiere al impacto relacionado con las emisiones de CO₂ al medio ambiente, producto de las actividades de la empresa. Contempla toda la cadena productiva, incluyendo logística y transporte propio y de proveedores.

6. Gestión de residuos. Engloba las actividades que realiza la organización para hacerse cargo de los materiales que han perdido su utilidad primaria, tras haber cumplido con su misión o servicio para el que fueron producidos.

7. Comercialización y comunicación. Mide las acciones realizadas en cuanto a la efectividad de transmitir la información sobre aspectos sostenibles a través de todos los medios de comunicación disponibles por la organización. Esto incluye comunicación en medios y en el punto de venta, así como etiquetado y formación a clientes y empleados.

 

Impacto de la digitalización en los proyectos de economía circular en España

En marzo de 2023, se realizó un estudio en la Cátedra de Economía Circular de la UPF-Barcelona School of Management (UPF-BSM) con la participación de cien personas con cargos de responsabilidad (gerentes altos/medios, propietarios) en empresas con sede en España, de las cuales la mitad pertenecía al sector agroalimentario y la otra mitad a otros sectores (ver el cuadro 1).

 

 

El estudio fue concebido como una matriz de cruce entre los ámbitos de aplicación de la economía circular
y los aspectos de la digitalización relacionados con ellos. El objetivo de esta investigación era seleccionar aquellas empresas que habían implementado proyectos de economía circular o de sostenibilidad y, una vez identificadas, ahondar más en cuáles eran los procesos de digitalización que estaban en marcha.

De las cien empresas encuestadas, el 55% estaban implementando proyectos de economía circular, mientras que el 11% respondieron que no tenían pensado implementar este tipo de proyectos a corto plazo (ver el cuadro 2). Entre los motivos para no implementar proyectos de economía circular, el principal argumento fue el desconocimiento de lo que significa.

 

 

¿Cómo se está aplicando la digitalización en los proyectos de economía circular en España?

Para conocer estos aspectos, se analizaron las cinco áreas de la digitalización que tienen relación directa con actividades de economía circular:  Internet de las cosas (IoT), big data, inteligencia artificial/machine learning, blockchain y otras tecnologías digitales, buscando así responder a la pregunta de la investigación.

¿Qué aspectos de la digitalización estudiados están siendo más aplicados en los ámbitos relacionados con la economía circular dentro de las empresas? Las respuestas permitieron conocer en qué actividades y proyectos de economía circular se estaba utilizando cada uno de estos impulsares de la digitalización:

• IoT: donde más se utiliza el Internet de las cosas es en GPS, sensores de ahorro energético y de agua, así como el rastreo de equipos y herramientas de forma remota a través de sensores de dispositivos. De las cincuenta y cinco empresas estudiadas, nueve no estaban aplicando herramientas de IoT en sus procesos.

• ‘Big data’: se utiliza especialmente en la integración de datos entre los miembros de la cadena de suministro y en la mejora del ciclo de vida de productos. En este caso, quince empresas indicaron no estar utilizando big data en sus actividades productivas.

• Inteligencia artificial y ‘machine learning’: las empresas están aplicando estas tecnologías, principalmente, para identificar patrones y optimizar procesos, y en sistemas de control de costes ambientales. Aquí son dieciséis las empresas que no están utilizando IA ni machine learning en sus procesos productivos.

• ‘Blockchain’: veintiuna de las cincuenta y cinco empresas con proyectos de economía circular no están aplicando tecnología blockchain a sus procesos. Pero, dentro de los procesos más relevantes, se observa trazabilidad y gestión eficiente de la procedencia de los artículos, así como garantía de transparencia y comunicación.

• Otras tecnologías digitales: la mayoría de las empresas consultadas están aplicando otras tecnologías digitales en sus procesos productivos relacionados con la economía circular. Destaca el uso de la intranet para el ahorro de papel, así como el marketing digital, los programas de software integrados ERP (SAP, Oracle, etc.) y las redes sociales y webs.

Cabe destacar que, de entre todos los aspectos de digitalización estudiados, el big data, la inteligencia artificial, el machine learning y el blockchain son las tecnologías menos aplicadas en los proyectos sostenibles de las empresas. Esto puede deberse a que requieren una mayor especialización del personal para ser implementadas.

 

Ámbitos de la economía circular con una mayor implementación de la digitalización

Para analizar los ámbitos en los que se ha utilizado la digitalización, se llevó a cabo un cruce entre los cinco aspectos de la digitalización y los siete ámbitos de la economía circular: materias primas, eficiencia energética, gestión del agua, cuidado de la biodiversidad, control de emisiones, gestión de residuos y comercialización/comunicación. Los resultados obtenidos se comentan a continuación.

 

Ámbito 1: materias primas

En el ámbito de gestión de las materias primas, las empresas están aplicando tecnologías como big data (24/55) para la integración de la cadena de suministro e Internet de las cosas (22/55) para el rastreo de herramientas y equipos durante el proceso de producción. El uso de otras tecnologías digitales como los ERP y el comercio electrónico facilita la interacción entre proveedores y clientes.

 

Ámbito 2: eficiencia energética

En este ámbito, las empresas consultadas están aplicando IoT (26/55) a través de los sensores de ahorro energético que permiten controlar el consumo de electricidad de forma eficiente. El uso de la intranet y la integración de procesos con sistemas de planificación de recursos empresariales (ERP) son aspectos de la digitalización que también están aplicando las empresas (25/55) para optimizar la eficiencia energética. Otros aspectos de la digitalización que están siendo utilizados (23/55) son la inteligencia artificial y el machine learning, ambos para identificar patrones de consumo y optimizar procesos.

 

Ámbito 3: gestión del agua

En el ámbito de la gestión del agua, dos aspectos de la digitalización comparten la mayor aplicabilidad dentro de las empresas consultadas. En primer lugar, el uso de otras tecnologías digitales (16/55), como la formación de los interlocutores en el uso eficiente del agua. En segundo lugar, Internet de las cosas, con los sensores de ahorro energético y de agua para el control del suministro.

 

Ámbito 4: cuidado de la biodiversidad

El cuidado de la biodiversidad es el que ha presentado menos aplicabilidad de la digitalización dentro de las empresas consultadas. El aspecto digital que resalta en este ámbito (11/55) es IoT, con el uso de GPS, así como el de inteligencia artificial y machine learning (10/55) con el uso de sistemas de control para rastrear posibles riesgos medioambientales.

 

Ámbito 5: control de las emisiones

El control de las emisiones contaminantes es otro de los aspectos que las empresas revisan, en la medida en que aumentan los controles reguladores. En este ámbito, catorce de las empresas consultadas recurren a IoT a través del uso de GPS para monitorizar las rutas de sus transportes y de los vehículos autónomos y eléctricos (grúas robóticas, carretillas elevadoras, tractores, etc.) en los procesos de producción. También doce empresas están utilizando IA y machine learning para la optimización de rutas.

 

Ámbito 6: gestión de residuos

Este es otro ámbito en el que se están buscando soluciones a través de la digitalización. En este caso, diecinueve empresas están utilizando IA y machine learning para el rastreo de equipos de forma remota, tanto con dispositivos como con el uso de drones, para supervisar y medir la gestión de los residuos. Por su parte, diecinueve empresas están aplicando IoT y big data para integrar información de los residuos generados a lo largo de la cadena de suministro.

 

Ámbito 7: comercialización y comunicación

Este ámbito mide la efectividad de transmitir la información sobre los aspectos sostenibles a través de todos los medios de comunicación disponibles por la organización. Destaca como aspecto de la digitalización el correspondiente a “otras tecnologías digitales”, en el que veintiséis empresas manifestaron estar aplicando algún tipo de solución. Se contemplan asuntos externos, como el marketing digital, las redes sociales, los marketplaces entre empresas (B2B) y las plataformas de e-commerce (B2C), e internos a través de la intranet, los programas de software integrados, o ERP, y la formación en sostenibilidad utilizando plataformas digitales.

En el cuadro 3 se muestra un resumen de la aplicabilidad de la digitalización en los ámbitos de economía circular y sostenibilidad estudiados, donde se han resaltado las celdas con mayor aplicabilidad de esta digitalización. Se puede observar cómo el IoT, el big data, la inteligencia artificial/machine learning y otras tecnologías digitales son los más implementados por las empresas consultadas, por delante del blockchain.

 

 

¿Un futuro sostenible gracias a la digitalización?

Finalmente, el estudio revela que, si bien un 55% de las empresas españolas consultadas ya está aplicando acciones y proyectos de economía circular, aún hay camino por recorrer para que todas las compañías contemplen la sostenibilidad y los modelos circulares en sus estrategias de negocio.

En cuanto a la digitalización, los resultados muestran que los aspectos digitales que las empresas están aplicando más son big data (60%) en la gestión de materias primas, así como inteligencia artificial/machine learning (59%) e Internet de las cosas (56%) en eficiencia energética.

Por último, cabe destacar los motivos dados como argumentos por las empresas que carecen de proyectos de economía circular: la falta de presupuesto o la poca viabilidad que la empresa cree que estos modelos económicos tienen en su sector, un aspecto importante para la incorporación de las pymes a estos proyectos.

Dichos motivos muestran la importancia de que empresas y gobiernos pongan el foco en la comunicación y en acciones que incentiven las inversiones en proyectos que aceleren la economía circular apoyada por la digitalización.

En cuanto a los retos que afrontan las empresas para la digitalización, el estudio muestra también que todos los ámbitos de la economía circular pueden ser catalizados con el apoyo de herramientas digitales. Un impulso motivador para las empresas, que aún no han abordado, podría ser el de la eficiencia energética y la gestión de residuos, dos de los ámbitos más mencionados como reto.

 

Referencias

1. ERP: enterprise resource planning.

»  Chauhan, C., Parida, V. y Dhir, A. “Linking circular economy and digitalisation technologies: A systematic literature review of past achievements and future promises”. Technological Forecasting and Social Change, 177, 121508, 2022. 

»  GRI. Est·ndares GRI consolidados, 2022. https://www.globalreporting.org/

»  IBM. El éxito de blockchain empieza aquí, 2022. https://www.ibm.com/es-es/topics/blockchain 

 

Agradecimientos

Cátedra Mercadona de Economía Circular UPF-Barcelona School of Management.
https://www.bsm.upf.edu/es/catedra-mercadona