Según datos del Ministerio de Fomento (2017) en nuestro país el sector de la edificación tiene un peso aproximado del 30% en el consumo de energía final repartido en un 18,5% en el sector de la edificación residencial y un 12,5% en el sector no residencial. A la vista de estos datos, podemos afirmar que la construcción tiene un importante discurso en la lucha contra el cambio climático y por ello es importante canalizar investigación en este ámbito para mitigar su impacto.

El Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) junto con el Instituto Tecnológico del Plástico (AIMPLAS) están trabajando en el proyecto HABITATGE 2020, enfocado en un doble objetivo. Por un lado, la investigación y desarrollo de nuevos materiales de construcción que reduzcan la temperatura de edificios y ciudades, y, por otro, la integración de nuevos recursos energéticos utilizando herramientas de digitalización, para contribuir a la eficiencia energética urbana y el confort de sus habitantes.

Para abordar este segundo objetivo, se ha puesto en marcha un proceso de diseño, desarrollo, testeo y validación de un gemelo digital de un edificio, para permitir así modelar diferentes configuraciones constructivas y de entorno, así como todos los elementos que afectan al balance energético del edificio, y realizar simulaciones avanzadas para poder realizar una gestión más eficiente de los recursos disponibles.

El gemelo digital, en cuya fase de desarrollo se encuentran inmersos actualmente, ofrecerá una herramienta digital flexible que permitirá tener una completa monitorización y control sobre los diferentes sistemas energéticos del edificio, evaluando su comportamiento y eficiencia, así como decidiendo acciones correctivas que mejoren su rendimiento, aumentando así la eficiencia global del edificio. Esta herramienta también permitirá hacer simulaciones que facilitarán la integración de nuevos sistemas energéticos y constructivos más sostenibles en el edificio.

La gran aportación de este proyecto se centra fundamentalmente en el desarrollo de nuevos materiales de construcción que capturan el calor y el CO2 para disminuir la temperatura de las ciudades. Este hecho constituye una importante innovación frente a otras soluciones en las que se está trabajando en el sector de la construcción.

El ITE ya trabaja de forma pionera a través de gemelos digitales en otros proyectos. En este caso, los pasos dados hasta ahora se han centrado en el modelado energético de envolventes arquitectónicas y de sistemas de climatización basados en bombas de calor, así como en la integración de dichos modelos con los sistemas de generación y almacenamiento eléctricos. Dicha integración se validará mediante la aplicación de algoritmia de control y optimización que permitirá maximizar el aporte de energías renovables para satisfacer las necesidades energéticas de las zonas planteadas.

Aunque los desarrollos específicos del proyecto HABITATGE 2020 están enfocados a la construcción de edificios residenciales, sus avances pueden hacerse extensivos para ser aplicados por ingenierías civiles, despachos de arquitectura o entidades constructoras, redundando en una mayor cualificación técnico-profesional de los técnicos e ingenieros. Se trata de una investigación cuyos resultados son también de interés para proyectos de promoción de instalaciones renovables y la validación de nuevos sistemas energéticos futuros, ayudando en la planificación y diseño de dichos sistemas.

El proyecto se enmarca dentro de la actuación IMMDEA-Proyectos de I+D con Empresas, en Cooperación con el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) cofinanciada por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), dentro del Programa Operativo FEDER de la Comunitat Valenciana 2014-2020.