Un proyecto europeo desarrollará gemelos digitales para mejorar la valorización de residuos difíciles de reciclar
La Unión Europea ha concedido cerca de cuatro millones de euros al proyecto AIM (AI-Multiscale Integration for Waste-to-Value Digital Twins), una iniciativa de investigación destinada a desarrollar gemelos digitales para apoyar el diseño de tecnologías de valorización de residuos. Coordinado por la profesora Núria López, investigadora del Instituto Catalán de Investigación Química (ICIQ), el proyecto comenzó en octubre de 2026 y tendrá una duración de cuatro años.
La iniciativa forma parte de la convocatoria EIC Pathfinder Challenge 2025, centrada en dispositivos de valorización de residuos para la producción circular de combustibles renovables, productos químicos y materiales. AIM es uno de los ocho proyectos seleccionados en esta convocatoria y el único dedicado específicamente al desarrollo de gemelos digitales.
Conectar las escalas de los procesos de valorización
Uno de los principales desafíos para desarrollar tecnologías capaces de transformar residuos en recursos es representar los fenómenos que intervienen en estos procesos a diferentes escalas. Las reacciones que tienen lugar a nivel atómico, los cambios en los materiales y las condiciones de funcionamiento de un dispositivo están relacionados, pero habitualmente se estudian mediante modelos independientes.
Esta separación dificulta trasladar el conocimiento obtenido en simulaciones detalladas hasta el comportamiento de un equipo completo. Para abordar esta limitación, AIM combinará herramientas de inteligencia artificial con simulaciones computacionales multiescala, con el propósito de integrar la información procedente de distintos niveles de análisis.
El resultado será un modelo virtual que conecte los procesos microscópicos con el rendimiento global de los dispositivos de valorización.
Ensayar alternativas antes de construir los dispositivos
Los gemelos digitales permitirán a los equipos de investigación probar virtualmente distintas alternativas, comparar materiales y estudiar cómo las condiciones de funcionamiento pueden influir en el comportamiento de las tecnologías.
Este planteamiento también facilitará la identificación de posibles problemas antes de fabricar o ampliar los dispositivos. Según el ICIQ, la simulación virtual podría reducir la necesidad de realizar ensayos físicos costosos y ayudar a seleccionar las soluciones que conviene investigar posteriormente mediante pruebas experimentales.
El proyecto pretende, por tanto, proporcionar herramientas computacionales que permitan comprender mejor sistemas complejos y orientar el desarrollo de tecnologías de valorización más eficientes y realistas.
Apoyo a otras investigaciones europeas
Además de desarrollar sus propios modelos, AIM proporcionará apoyo computacional a los otros proyectos seleccionados en la convocatoria europea. Estas iniciativas investigan distintas vías para aprovechar residuos difíciles de reciclar, entre ellas la descomposición de plásticos mezclados, la recuperación de materiales presentes en salmueras de desalación, el tratamiento de aguas residuales y la conversión de dióxido de carbono en productos químicos.
La coordinación del consorcio corresponde al ICIQ, que también se encargará de integrar los datos experimentales y computacionales para mantener la coherencia entre las distintas escalas de modelización.
El desarrollo de métodos de simulación fundamental recaerá en la Universidad de Jyväskylä (Finlandia) y la Universidad del Ruhr de Bochum (Alemania), mientras que la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza) liderará la modelización multiescala. Por su parte, la empresa belga Matgenix contribuirá con herramientas de inteligencia artificial y el Instituto Neerlandés para la Investigación Fundamental de la Energía (DIFFER) apoyará la automatización experimental. La entidad británica AGATA asumirá las actividades de comunicación y difusión.
Una herramienta para acelerar el desarrollo tecnológico
La aplicación de inteligencia artificial y simulaciones multiescala permitirá abordar conjuntamente fenómenos que intervienen en la transformación de residuos complejos, desde las interacciones entre átomos y materiales hasta el funcionamiento de dispositivos completos.
Con una duración prevista de cuatro años, AIM busca desarrollar una infraestructura de modelización que facilite la investigación de nuevas tecnologías de valorización. Su contribución se sitúa en una fase de desarrollo científico y computacional: los gemelos digitales servirán para estudiar y diseñar soluciones, antes de que estas puedan validarse mediante ensayos en condiciones reales.
