Cómo la tecnología blockchain puede ayudar a optimizar los recursos energéticos de una ciudad aprovechando el potencial de los contratos inteligentes y las facilidades de conexión a los Smart Grids
La tokenización de diferentes tipos de elementos y activos es una de las posibilidades, por decirlo de algún modo, que la introducción de la tecnología blockchain más allá del ámbito de las criptomonedas ha traído a nuestro ecosistema empresarial e industrial.
“Tokenizar”, adaptando la voz inglesa “token” a nuestro idioma, consiste en crear un activo digital que represente aquello que estamos trabajando para poder dividirlo en muchas partes. Teniendo en cuenta que, en una Smart City, un servicio o una infraestructura no puede generalmente dividirse físicamente, la mejor forma de lograrlo es representándola con dicho token o activo digital que supongan partes o porciones del sistema a gestionar.
¿Qué sentido tiene tokenizar un elemento o servicio?
El objetivo de esta aplicación tecnológica es, principalmente, incrementar sustancialmente la eficiencia de los recursos a ser gestionados. Por ejemplo, dentro de la gestión de una ciudad inteligente, uno de los principales componentes es el suministro energético y su Smart Grid, la infraestructura que permite que la electricidad llegue a todos los rincones de la urbe de forma eficiente y óptima.
Los sistemas actuales en su versión analógica presentan muchas pérdidas y son ineficientes, de ahí la paulatina introducción de las versiones “smart” que corrigen una parte de estas ineficiencias y mejoran la distribución de la energía. Sin embargo, y, yendo más allá, aplicando tecnología blockchain al servicio de gestión y distribución del smart grid, se puede desarrollar una solución que nos permita tokenizar el suministro de energía de una Smart City para permitir que se realicen las transacciones de forma más rápida, eficiente y segura.
«Economía colaborativa» de la electricidad
Ya ha habido ejemplos concretos del uso de blockchain en el sector energético. La empresa energética japonesa Eneres ha experimentado con blockchain como medio de distribución de electricidad para cerca de 1.000 hogares de las ciudades de Fukushima y Aizuwakamatsu, que participan en pruebas que pretenden compartir el exceso de electricidad. La energía generada por los generadores solares y de otros tipos se pasará a las fuentes más necesitadas y, así, los hogares que produzcan un excedente de energía reciclarán esta energía para estabilizar la red, todo ello gestionado a través de una red blockchain.
Eneres comercializa estos intercambios agrupando los hogares mediante una cadena de bloques, creando de hecho una «central eléctrica virtual». A lo largo de las pruebas, el suministro de energía se controla mediante «grifos inteligentes», pequeñas regletas de 5 cm de alto y ancho que se distribuyen entre los hogares participantes y recogen datos sobre cuánta electricidad consume cada uno.
Tokenizar el suministro de energía puede tener varias ventajas
Teniendo en cuenta que el desarrollo e implementación de Smart Grids es ya una realidad en muchas de las principales ciudades del planeta, ir un paso más allá y combinar su distribución con una red blockchain nos permite conseguir, por ejemplo:
- Mayor eficiencia: La tokenización permite realizar transacciones de energía de forma más rápida y eficiente, ya que se pueden llevar a cabo de manera automatizada a través de contratos inteligentes. Esto puede reducir los tiempos de espera y los costos administrativos asociados a las transacciones de energía entre los distribuidores y consumidores finales de esta.
- Mayor transparencia: La tecnología blockchain permite una mayor transparencia en las transacciones energéticas, ya que todas las operaciones quedan registradas de manera inmutable y pública. Esto ayuda a reducir el riesgo de fraude y a mejorar la confianza de los consumidores en el sistema energético, en los operadores y distribuidores de este y en las comercializadoras que son las que, al final, proporcionan el servicio final al usuario.
- Mayor flexibilidad: La tokenización permite a los consumidores, tanto empresas como particulares, participar en el mercado de energía de manera más activa y flexible, pues pueden comprar y vender energía de forma más sencilla si la producen a la vez que la consumen a través de diferentes plataformas de intercambio de tokens que se pueden diseñar para ello.
- Mayor sostenibilidad: La tokenización puede contribuir a una mayor sostenibilidad en la Smart City, un tema que forma parte de todos los planes de gestión de las ciudades desde hace años, ya que permite una mayor eficiencia energética y una mayor participación de los consumidores en la gestión energética de su ciudad. Una solución bien diseñada puede fomentar la producción de energía renovable y la adopción de prácticas más sostenibles al permitir tanto al usuario particular como a empresas de la urbe a tener mayor control sobre sus consumos energéticos.
Elementos necesarios para tokenizar un suministro eléctrico
Para tokenizar el suministro de energía de una Smart City es necesario utilizar una cadena de bloques como Ethereum, que permita la creación de contratos inteligentes que pueden ser utilizados para llevar a cabo transacciones de energía de forma automatizada. Los contratos inteligentes son programas informáticos que se ejecutan en la blockchain y que realizan acciones específicas cuando se cumplen ciertas condiciones. En este proceso, básicamente, se crearían contratos inteligentes que permitan a los consumidores comprar y vender energía de forma automatizada, comprando según sus necesidades de consumo y vendiendo a la red excedentes de producción cuando estén disponibles. Los consumidores podrían utilizar los tokens designados por el sistema para pagar por la energía, y el contrato inteligente se encargaría de realizar la transacción y actualizar el saldo de cada consumidor en tiempo real.
Conectando el smart grid con una red blockchain para tokenizar el suministro de energía
El siguiente paso es la conexión del Smart Grid a la blockchain. Como hemos mencionado, un smart grid es una red eléctrica inteligente que permite la gestión y el control de la energía de manera más eficiente y sostenible que su contrapartida analógica, pues permite medir los consumos de forma fiable y gestionar los procesos de intercambio energético de la red por toda la ciudad con mayor seguridad.
Unir el Smart Grid a la blockchain es un proceso relativamente sencillo, que se inicia con la seleccionar de una cadena de bloques que cumpla con las necesidades del smart grid y que sea adecuada para la tokenización de la energía. Algunas opciones podrían ser Ethereum, EOS o TRON. Estas blockchains al ser de código abierto pueden adaptarse para crear una red independiente para la Smart City, sobre la que se crearía un contrato inteligente que defina las reglas y condiciones para la tokenización de la energía en el smart grid. Este contrato inteligente debería estar escrito en un lenguaje de programación compatible con la cadena de bloques seleccionada, Solidity en el caso de Ethereum, por ejemplo.
Una vez creado el contrato inteligente, se deben emitir los tokens que representarán las unidades de energía en el smart grid. Estos tokens se podrían emitir a través de un proceso de ICO (oferta inicial de monedas) o mediante una venta directa a los consumidores de energía, o mediante cualquier mecanismo aceptado por las distribuidoras y comercializadoras del suministro eléctrico o según dicten los propios servicios de gestión energéticos de la urbe si están a cargo de estos. Una vez los tokens que representan las unidades de energía que se van a intercambiar han sido emitidos y están disponibles para la compraventa, el siguiente paso es integrar los medidores de energía con la cadena de bloques.
Conectando los medidores de energía inteligentes con la red blockchain
Así, es necesario también que los smart meters, medidores de energía inteligentes, sean integrados con la cadena de bloques para permitir la actualización automática del saldo de cada consumidor en tiempo real. Esto se podría hacer utilizando dispositivos IoT (medidores) que envíen los datos de consumo a la cadena de bloques y registren en la misma el consumo de cada usuario de forma segura y pública.
Otra solución es utilizar los nodos de la blockchain para recopilar los datos de consumo del smart meter. Los nodos son, mayoritariamente, ordenadores que forman parte de la red blockchain y que validan y almacenan las transacciones. Haciendo una conexión entre el smart meter y el nodo de la blockchain más cercano al mismo, se facilitaría el envío y recepción de los datos de consumo de forma automatizada.
Finalmente, una tercera opción es utilizar plataformas de integración como solución intermedia para conectar los medidores de energía inteligentes con la cadena de bloques de manera sencilla y eficiente. Estas plataformas centralizadas, gestionadas normalmente por los propios operadores del mercado eléctrico, ofrecerían las herramientas y servicios para facilitar la integración de diferentes sistemas y tecnologías y harían de puente entre el smart grid, los medidores inteligentes y la blockchain donde se almacenarían los datos de consumo, las transacciones y las órdenes de compraventa de tokens de energía.
Tecnologías de comunicaciones permitirían el envío de datos desde los medidores de energía inteligentes hacia la cadena de bloques
Tanto si se opta por la solución de usar dispositivos IoT para la emisión de datos desde los smart meters como si conectamos estos directamente a la blockchain, la forma de asegurarnos que los datos se transmitan adecuadamente pasa por escoger una tecnología de comunicaciones que sea segura y eficiente. Puesto que el mercado y las opciones son diversas, esta solución se puede implementar usando, por ejemplo:
- Ethernet: Permite la conexión de dispositivos a través de una red de cables. Se podría utilizar Ethernet para conectar los medidores de energía inteligentes a una red local y enviar los datos a la cadena de bloques a través de internet.
- Wi-Fi: La tecnología de red inalámbrica por excelencia. Se podría utilizar Wi-Fi para conectar los medidores de energía inteligentes a una red local y enviar los datos a la cadena de bloques a través de internet.
- LTE: Una tecnología de comunicaciones que permite la conexión de dispositivos a través de una red móvil. Se podría utilizar LTE para conectar los medidores de energía inteligentes a una red móvil y enviar los datos a la cadena de bloques a través de internet.
- ZigBee: Una tecnología de red inalámbrica que permite la conexión de dispositivos a través de una red de radio de corto alcance. Se podría utilizar ZigBee para conectar los medidores de energía inteligentes a una red local y enviar los datos a la cadena de bloques a través de un nodo de la cadena de bloques.
Las posibilidades son enormes en el uso combinado de estas nuevas tecnologías dentro del paradigma de la industria 4.0 y los beneficios para la gestión del suministro eléctrico de una smart city prometen potenciar su futuro uso en más y más ciudades de nuestro planeta. A medida que se consolidan las infraestructuras y servicios de la urbe que requieren una mayor eficiencia en todo lo que atañe a la gestión de esta, soluciones como blockchain y la tokenización de suministros como la energía no son sino un paso mas en optimizar los recursos necesarios para hacer nuestras ciudades sostenibles y eficientes en sus procesos.
