Investigadores británicos prueban con datos de Vigo un sistema para apilar contenedores de forma más eficaz y sostenible

El transporte marítimo de contenedores ha crecido más del 8% en las ultimas décadas y esta expansión ha llevado a las navieras a utilizar buques de mayor tamaño que obligan a lo puertos a mantener «altos niveles de productividad y eficiencia operativa». El apilamiento de contenedores juega un «papel fundamental» no solo en la mejora de sus operaciones, sino también de la sostenibilidad, ya que afecta directamente a los «movimientos improductivos, el consumo de energía y los flujos de carga entre los barcos y las terminales».

Investigadores de las universidades británicas de Loughborough, Brunel y Liverpool John Moores proponen una solución a este problema a partir de la adaptación de dos algoritmos de optimización multiobjetivo evolutivos para generar soluciones. Y, además de realizar extensos experimentos computacionales con 450 casos prácticos para comparar el rendimiento de ambos, han llevado a cabo un estudio con datos reales de la terminal de contenedores de Vigo que demuestra que con este enfoque es posible reducir los movimientos improductivos en aproximadamente un 74% y mejorar la eficiencia energética hasta en un 26%.

Los movimientos improductivos o reordenamientos se producen cuando un contenedor programado para ser cargado en un buque o recogido por la consignataria queda bloqueado por otros apilados encima. Además de generar un impacto en la eficiencia operativa de la terminal, también obligan a la acción de grúas y camiones, dando lugar a un mayor consumo de energía y emisiones de carbono. Y los autores recuerdan al respecto que la industria portuaria y naviera supone en torno al 3% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero.

Los tres autores también señalan que la investigación sobre operaciones en terminales de contenedores ha prestado poca atención a la «integración explícita» de objetivos ambientales en los modelos de planificación. Y, aunque la sostenibilidad es una preocupación creciente de los puertos y la comunidad científica, sigue estando «prácticamente ausente» en los trabajos académicos sobre apilamiento de contenedores.

Su propuesta contribuye a superar esta «brecha», minimizando simultáneamente el número de reubicaciones futuras y el consumo de energía asociados a los reordenamientos de contenedores. Y además su análisis revela que el desplazamiento de los camiones es el principal contribuyente al consumo, de ahí que constituya «un punto importante para mejorar el desempeño ambiental» de las operaciones.

Para el caso práctico real, los investigadores utilizaron datos históricos de la terminal viguesa. Recopilaron registros de las operaciones de inspección de apilamiento de contenedores y posición de las RTG (grúa pórtico que se desplaza sobre neumáticos) durante un periodo de 11 días, con acceso limitado a dos horas diarias.

Los resultados demuestran el «significativo potencial» de su enfoque. Con la práctica actual, explican, las decisiones de apilamiento generan 311 reordenamientos futuros, mientras que aplicando la nueva solución, solo se requieren 82, lo que supone una mejora del 74% en el rendimiento.

En cuanto a la eficiencia energética, la mayor mejora se observa en el consumo de las grúas (54%) y también se registran «ahorros considerables»en su opertividad y en el transporte de camiones. «Lo que confirma que el enfoque multiobjetio de apilamiento de contenedores impacta positivamente tnao en la productividad como en la sostenibilidad de la terminal», destacan los investigadores.

Utilizando un factor de emisión de 2,68 kilos de CO₂ por litro de gasóleo, la reducción estimada de emisiones es casi de 1.100 kilos en las 30 operaciones de apilamiento analizadas.

En el artículo sobre su trabajo publicado en Sustainability, los tres autores -Cihan Bütün, Afshin Mansouri y Ran Wang- agradecen la colaboración del presidente de la Autoridad Portuaria, Carlos Botana, y de los técnicos de Sostenibilidad Elisa Romero y Francisco Barreiro, así como, por parte de Termavi, de Tomás Palacios, Antonio Seoane y Antonio Álvarez.Y, entre las líneas de investigación futuras, plantean el estudio de mecanismos que ayuden a solucionar las mejores soluciones entre las que propone esta metodología mediante la incorporación de las preferencias del operador o restricciones adicionales, así como la integración de las decisiones de apilamiento con otros problemas como la programación de las grúas.

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