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En el contexto de una industria que exige soluciones más eficientes, sostenibles y digitalizadas, la transformación de los procesos de tratamiento de aguas residuales es prioritaria. El biogás se perfila como un vector clave en la transición energética y la depuración anaerobia, especialmente en el ámbito industrial, está llamada a jugar un rol fundamental. Pero para desbloquear todo su potencial, se necesita algo más que infraestructuras: hace falta inteligencia de operación.
Con esa visión nace el proyecto DT4ART (Digital Twin for Anaerobic Reactor Treatment), una iniciativa europea enfocada en crear un gemelo digital híbrido para optimizar el funcionamiento de reactores anaerobios en estaciones de tratamiento de aguas residuales industriales.
Un consorcio internacional para una solución de frontera
DT4ART es un proyecto cofinanciado por Eureka Eurostars, programa europeo de apoyo a PYMEs innovadoras y está liderado por un consorcio internacional compuesto por:
- Nabladot - Colíder del proyecto (España) - Especialista en modelación CFD.
- Electroingenium - Colíder del proyecto (España) - Especialista en Industrialización de Gemelos Digitales.
- bioreal (Italia) - Especialista en Biodigestión.
- Universidad de Verona – (Italia).
- Veolia – Adaptación de los modelos digitales de Digestión Anaerobio existentes e integración a través de su Hubgrade de Digital Solutions del gemelo digital.
Cada uno de estos socios aporta capacidades específicas que permiten construir una solución integral, con base científica y aplicación operativa real.
¿Qué es un gemelo digital híbrido?
Un gemelo digital es una réplica virtual de un proceso o sistema físico, que recibe datos en tiempo real desde sensores y fuentes operativas y los utiliza para simular, predecir y optimizar el comportamiento del sistema real.
La particularidad del gemelo digital desarrollado en DT4ART es que combina dos modelos avanzados:
- Modelo hidrodinámico CFD (Computational Fluid Dynamics): Permite simular cómo se comportan los fluidos dentro del reactor anaerobio, considerando variables como turbulencias, gradientes de temperatura o distribución de sólidos.
- Modelo bioquímico ADM1 (Anaerobic Digestion Model 1): Desarrollado por IWA (International Water Association), este modelo representa las complejas reacciones biológicas que se producen durante la digestión anaerobia y mejorado por Veolia para adaptarse a las necesidades del negocio.
Ambos modelos se alimentan de los datos en tiempo real procedentes de la planta para generar un entorno virtual con alta precisión predictiva, capaz de emular el comportamiento real del reactor ante distintas condiciones de operación.
Aplicación real en una planta industrial en España
La planta piloto para la validación del gemelo digital ha sido la estación de tratamiento de aguas industriales que Veolia opera en España. Esta instalación da servicio a clientes del sector agroalimentario y agroindustrial, y cuenta con una línea de tratamiento anaerobio de alta carga seguida de una etapa aerobia.
En este entorno real, el proyecto ha permitido:
- Conectar datos operativos en tiempo real (caudales, cargas, temperatura, pH, producción de biogás) a los modelos.
- Validar el funcionamiento de la plataforma del Gemelo Digital en entorno real, trás su validación satisfactoria en el laboratorio de la Universidad de Verona.
- Simular distintos escenarios de operación y comparar con los resultados reales.
- Evaluar las oportunidades de optimización y reducción de costes.
Gracias a esta integración, DT4ART ha demostrado su capacidad para anticipar desviaciones, predecir el rendimiento del reactor y recomendar ajustes operativos que incrementen la producción de biogás y minimicen riesgos operativos.
Ventajas concretas del gemelo digital DT4ART
Las ventajas de aplicar un gemelo digital como el desarrollado en DT4ART en plantas industriales de tratamiento anaerobio son múltiples:
1. Mayor eficiencia operativa
La modelización permite identificar en qué condiciones el reactor trabaja de forma más eficiente, optimizando variables como la carga orgánica, el tiempo de retención hidráulico o la temperatura. Esto redunda en una mayor producción de biogás, menor consumo energético y reducción de residuos.
2. Predicción y prevención de fallos
El gemelo digital anticipa comportamientos anómalos o ineficiencias, permitiendo aplicar acciones correctivas antes de que se conviertan en problemas operativos. Esto aumenta la fiabilidad del sistema y mejora el mantenimiento predictivo.
3. Simulación de escenarios futuros
Antes de realizar cambios físicos o ampliar capacidad, se pueden probar virtualmente diferentes configuraciones, evaluar riesgos y tomar decisiones mejor fundamentadas.
4. Mejora del cumplimiento normativo
La trazabilidad y precisión de los datos permiten cumplir con los requisitos de monitoreo y reporte establecidos por normativas como la Directiva de Emisiones Industriales o los marcos ESG.
5. Contribución a la transición energética
Al aumentar la eficiencia en la producción de biogás, se refuerza su papel como fuente energética renovable, alineada con los objetivos de neutralidad climática a 2050.
Digitalización y descarbonización: un binomio clave para la industria
La digitalización de las plantas industriales no es solo una cuestión de modernización tecnológica. Es una herramienta esencial para avanzar en la descarbonización de los procesos productivos, reducir consumos de recursos naturales y mejorar la competitividad del tejido empresarial.
Proyectos como DT4ART son un ejemplo claro de cómo la aplicación de tecnologías avanzadas, como la simulación computacional y la inteligencia de datos, puede generar impacto directo sobre los objetivos de sostenibilidad y rendimiento.
En el caso de la digestión anaerobia, donde las variables biológicas y fisicoquímicas son complejas y sensibles, disponer de un gemelo digital preciso supone un salto cualitativo en el control del proceso.
DT4ART y Veolia: innovación aplicada al terreno
Para Veolia, la participación en este proyecto reafirma su compromiso con la innovación como palanca de transformación ambiental. A través de su Hubgrade de Digital Solutions, la compañía integra tecnologías avanzadas en sus operaciones diarias, desde la monitorización inteligente hasta la optimización energética.
La planta de Alcantarilla, como laboratorio real para la validación del gemelo digital, se posiciona así como un referente en la aplicación práctica de la digitalización en el sector del agua industrial.
Además, el enfoque colaborativo del proyecto con participación de centros tecnológicos y expertos internacionales, fortalece la transferencia de conocimiento y acelera la adopción de soluciones replicables en otras plantas.
Hacia un futuro operativo más inteligente
DT4ART no es solo una solución experimental: es el anticipo de una nueva forma de gestionar infraestructuras críticas para la sostenibilidad, como son las plantas de tratamiento de aguas.
En un contexto donde las industrias deben responder simultáneamente a presiones regulatorias, económicas y ambientales, disponer de herramientas inteligentes como los gemelos digitales puede marcar la diferencia entre adaptarse o quedarse atrás.
A través de este proyecto, Veolia y sus socios han demostrado que es posible llevar la ciencia y la simulación al corazón de la operación, y que el futuro del tratamiento de aguas residuales industriales será más eficiente, más predecible y más alineado con los objetivos globales de sostenibilidad.
Publicado el 25/02/2026
