El auge del Internet de las cosas y la carrera por una sociedad con coste marginal cero
A diferencia de los combustibles fósiles y de las centrales nucleares de uranio, en las que la materia prima en sí ya tiene un coste, el sol que aprieta sobre los tejados y el viento que acaricia los edificios es gratis. El enorme potencial social de estas energías reside en su coste marginal casi nulo.
La cantidad de energía que utilizamos para calentar nuestras casas y para hacer funcionar nuestros electrodomésticos, nuestros negocios, nuestros vehículos y cada una de las partes de la economía global se generará casi sin costes marginales y prácticamente gratis en las próximas décadas. Este es el caso de los millones de personas de la Unión Europea que ya han transformado sus casas o negocios en pequeñas centrales eléctricas en las que pueden recolectar energía in situ. Actualmente, alrededor del 25% de la producción de electricidad de Alemania se obtiene gracias a las energías renovables. Para el año 2020, el país tiene como objetivo aumentar ese porcentaje hasta el 35%.
El ritmo acelerado con el que se están implementando las energías renovables se debe, en gran parte, al bajo coste de las tecnologías de recolección de energía eólica y solar. Los costes fijos de las tecnologías de recolección de energía eólica y solar llevan más de 20 años en una curva exponencial parecida a la de la informática. En 1977, generar un solo vatio de electricidad por energía solar costaba 76 dólares (unos 69 euros). Para finales de 2012, el coste de generar un vatio había caído hasta llegar a los 0,50 dólares (unos 0,45 euros), y se prevé que para 2017 el coste caiga hasta los 0,36 dólares (0,33 euros) por vatio. Después de que los costes fijos de las instalaciones solares y eólicas estén cubiertos -en muchos casos, en un periodo de 2 a 8 años- el coste marginal de la energía recolectada es prácticamente nulo. A diferencia de los combustibles fósiles y de las centrales nucleares de uranio, en las que la materia prima en sí ya tiene un coste, el sol que aprieta sobre los tejados y el viento que acaricia los edificios es gratis. En algunas regiones de Europa y de América, la energía solar o eólica es tan barata, o incluso más, que la energía nuclear o la generada con combustibles fósiles.
El impacto en la sociedad de una energía solar y eólica con un coste marginal casi nulo es la cuestión más importante a la hora de considerar el enorme potencial de estas fuentes de energía. El sol irradia 470 exajulios de energía a la Tierra cada 88 minutos, la misma cantidad de energía que los seres humanos utilizamos en un año. Si pudiéramos recoger una décima parte del 1% de la energía solar que llega a la Tierra, nos proporcionaría seis veces la energía que utilizamos para hacer funcionar la economía mundial, aunque su intensidad y su frecuencia varían. Un estudio de la Universidad de Stanford sobre la capacidad eólica global concluyó que, si se recolectara el 20% del viento que hay en la Tierra, se generaría siete veces más de la electricidad que utilizamos actualmente para hacer funcionar la economía mundial. El Internet de las cosas permitirá a los negocios y a los prosumers (de "professional", es decir, "profesional" y "consumer", es decir, "consumidor") monitorizar el uso de la electricidad en su edificio, optimizar la eficiencia energética y compartir el excedente de electricidad generada in situ con otros países y continentes.
La Energía vía Internet está formada por cinco pilares fundamentales, y todos ellos tienen que funcionar simultáneamente para que el sistema sea eficiente.
1. Los edificios y demás infraestructuras necesitarán reequiparse y modernizarse para ser más energéticamente eficientes y que puedan instalarse tecnologías de energías renovables -solar, eólica, etc.- para generar energía para uso inmediato o para enviarla a la red eléctrica para compensar.
2. Deben fijarse metas ambiciosas para reemplazar a los combustibles fósiles y a la energía nuclear por las fuentes de energía renovable. Para conseguirlo, será necesario introducir tarifas de alimentación para animar a los pioneros a transformar sus edificios y propiedades en instalaciones generadoras de energía. Las tarifas de alimentación garantizan el mejor precio por encima del valor del mercado para la energía renovable que se genere localmente y que se devuelva a la red eléctrica.
3. Será necesario acoplar tecnologías de almacenamiento -como pilas de combustible de hidrógeno, baterías, sistemas de bombeo de agua, etc.- a los lugares en los que se genere la energía y a lo largo del tendido eléctrico para dirigir tanto el flujo intermitente de electricidad producida de manera ecológica como la estabilización de la carga básica y los picos de demanda de electricidad.
4. Será necesario instalar sistemas de medición avanzados y otras tecnologías digitales en los edificios para cambiar la conectividad de la red eléctrica de servomecánica a digital para que pueda gestionar múltiples fuentes de energía procedentes de los generadores locales que fluyan por la red.
5. Las plazas de aparcamiento tendrán que estar equipadas con una estación de recarga que permita asegurar a los vehículos eléctricos y a los de pilas de combustible la obtención de energía procedente de la Energía vía Internet a la vez que permita vender a la red eléctrica la energía que sobre. Además, que haya millones de vehículos eléctricos y de pilas de combustible conectados a la Energía vía Internet proporciona un sistema de almacenamiento masivo capaz de enviar electricidad a la red eléctrica durante un pico de demanda, cuando el precio de la electricidad ha alcanzado su máximo, permitiendo que a otros propietarios de vehículos se les compense por contribuir con su electricidad a la red.
La transición y la integración de estos cinco pilares transforma el sistema centralizado de la red eléctrica en un sistema de electricidad distribuida y transforma a la generación de la energía nuclear y los combustibles fósiles en la generación de las energías renovables. Con este nuevo sistema, cada empresa, vecindario o propietario de una casa se convierte en productor de electricidad, compartiendo su excedente con los demás gracias a la Energía vía Internet, que está empezando a expandirse por países y continentes.
Coche eléctrico en una estación de recarga en Maine (Estados Unidos). (Whitney Hayward/Portland Press Herald vía Getty Images)
La democratización de la energía está obligando a las compañías eléctricas a darle una vuelta a sus prácticas empresariales. Hace una década, cuatro grandes empresas generadoras de electricidad integradas verticalmente -E.ON, RWE, EnBW y Vattenfall- se encargaron de la mayoría de la producción global de electricidad, impulsando a Alemania. En la actualidad, estas compañías ya no son las únicas que llevan los pantalones en el ámbito de la generación de electricidad. En lo últimos años, los ganaderos, los habitantes de las zonas urbanas y las pymes establecieron cooperativas de electricidad por toda Alemania. Virtualmente, todas las cooperativas de electricidad obtuvieron préstamos a tipo reducido de los bancos para construir in situ instalaciones de energía solar, eólica y de otros tipos. Los bancos estaban encantados de realizar esos préstamos, seguros de que se les devolvería el dinero sin problemas por las grandes cantidades que ganarían las cooperativas -mediante las tarifas de alimentación- al vender el sobrante de la nueva electricidad producida de forma ecológica a la red eléctrica. Hoy en día, la mayor parte de la electricidad ecológica que está impulsando a Alemania la están generando pequeños particulares de las cooperativas de electricidad.
Aunque estas compañías eléctricas tradicionales integradas verticalmente probaron tener éxito a la hora de generar electricidad relativamente barata a partir de combustibles fósiles y energía nuclear, no han sido capaces de competir eficazmente con las cooperativas de electricidad locales cuyas operaciones laterales a escala son mejores a la hora de gestionar la energía empleada por miles de particulares en una amplia red colaborativa. Peter Terium, director ejecutivo de la compañía alemana RWE, declaró a Reuters que en Alemania se está dando un cambio masivo de la energía centralizada a la distribuida y afirmó que las compañías eléctricas y las compañías suministradoras más grandes "tienen que ajustarse al hecho de que, a largo plazo, ganar capacidad en el ámbito de la generación convencional de electricidad estará muy por debajo de lo que llevamos viendo estos últimos años".
Cada vez más compañías generadoras de electricidad están asumiendo la nueva realidad de la energía democratizada y están cambiando sus modelos de negocio para ajustarlos al nuevo modelo de Energía vía Internet. En el futuro, sus ingresos dependerán cada vez más de que impulsen y utilicen la Energía vía Internet para gestionar el consumo de energía de sus clientes. Las compañías eléctricas tendrán que extraer grandes volúmenes de datos a través de cada una de las cadenas de valor de sus clientes y utilizar el análisis para crear algoritmos y aplicaciones para aumentar su eficiencia energética y su productividad agregadas y para reducir su coste marginal. A cambio, sus clientes compartirán las ganancias de eficiencia y productividad con las compañías eléctricas es los llamados "contratos de resultados". En resumen, las compañías eléctricas se beneficiarán más de la gestión del uso de la energía de manera más eficiente y venderán menos electricidad en lugar de vender más.
EL TRANSPORTE Y LA LOGÍSTICA (AUTOMATIZADOS Y GUIADOS POR GPS) VÍA INTERNET
El funcionamiento conjunto de la Comunicación vía Internet y de la Energía vía Internet hace posible la construcción y el crecimiento del Transporte y la Logística vía Internet. La convergencia de estos tres tipos de internet forman el núcleo de la plataforma del Internet de las Cosas para gestionar, proporcionar energía y transportar bienes en la economía de la Tercera Revolución Industrial. El Transporte y la Logística vía Internet se sustenta en cuatro pilares que, como en el caso de la Energía vía Internet, tienen que darse simultáneamente para que el sistema funcione de manera eficiente.
1. Como se ha mencionado anteriormente, será necesario instalar las estaciones de recarga equitativamente por todas partes permitiendo que los coches, los autobuses, los camiones y los trenes se recarguen o devuelvan la energía sobrante a la red eléctrica.
2. Necesitan añadirse sensores en los dispositivos de las redes logísticas que permitan a las fábricas, a los almacenes, a los mayoristas a los minoristas y a los consumidores finales tener unos datos actualizados sobre los flujos logísticos que afecten a su cadena de valor.
3. El almacenamiento y el transporte de todos los bienes físicos tendrá que estandarizarse para que estos puedan pasar a cualquier nodo y mandarse por cualquier vía de paso, utilizando el sistema de logística de la misma manera en que la información fluye sin esfuerzo por internet.
4. Todos los operadores a lo largo de las vías logísticas tendrán que formar parte de redes colaborativas para llevar todos sus activos a un espacio logístico compartido para optimizar el envío de los bienes, tomando ventaja sobre las economías laterales de escala. Por ejemplo, puede que miles de almacenes y de centros de distribución establezcan cooperativas para compartir los espacios que no utilicen, permitiendo a los repartidores dejar o recoger envíos utilizando el camino más eficiente hacia su destino.
Los buques portacontenedores Josco View de Hong Kong y Mol Earnest de Panamá navegan por un puerto de Yokohama, al suroeste de Tokio. (AP Photo/Koji Sasahara)
La plataforma del Internet de las Cosas proporcionará datos sobre logística a tiempo real sobre los horarios de recogida y entrega, las condiciones meteorológicas y el tráfico e información actualizada sobre la capacidad de almacenamiento de los almacenes de cada ruta. Los envíos automatizados utilizarán los datos y los análisis para crear algoritmos y apliaciones que aseguren la optimización de las tecnologías añadidas a las rutas logísticas y, al hacer esto, que aumenten la productividad y reduzcan drásticamente el coste marginal de cada envío.
Para el año 2025, por lo menos parte de los envíos que se hacen por carretera, por tren o por mar serán transportados por vehículos eléctricos o de pilas de combustible sin conductor, que funcionen gracias a energías renovables con un coste marginal prácticamente nulo y mejorados gracias a los sofisticados análisis y algoritmos. Los vehículos sin conductor aumentarán la productividad y reducirán el coste marginal de la mano de obra en el envío de bienes prácticamente a cero con el sistema inteligente y automatizado de Transporte y la Logística vía Internet.
El surgimiento de este sistema automatizado de Transporte y Logística vía Internet también cambiará nuestra percepción del transporte. La juventud de hoy en día utiliza la comunicación por móvil y el GPS, un incipiente sistema automatizado de Transporte y Logística vía Internet, para estar en contacto con los conductores de los servicios de coches compartidos. Los jóvenes prefieren tener "acceso a la movilidad" antes que ser propietarios de un vehículo. Las generaciones futuras probablemente ya no querrán ser propietarios de un vehículo, ya que vivirán en una era de movilidad automatizada e inteligente. Larry Burns, antiguo vicepresidente ejecutivo de General Motors y actualmente profesor de la Universidad de Michigan, llevó a cabo un estudio sobre los patrones de movilidad de Ann Arbor, una ciudad estadounidense de tamaño medio, y llegó a la conclusión de que los servicios de compartir coches pueden reducir el coste de recorrer 1,6 kilómetros en un 80% en comparación con los vehículos privados. También descubrió que "una flota de coches compartidos proporciona un acceso prácticamente instantáneo a un vehículo permitiendo utilizar solo el 15% del número de vehículos privados que se habrían utilizado para realizar esos recorridos".
Un atasco en un día de niebla (Pekín). (ChinaFotoPress via Getty Images)
Actualmente hay al menos mil millones de coches, autobuses y camiones circulando por todo el mundo. Los vehículos de combustión interna a gasolina fueron la pieza central de la Segunda Revolución Industrial. La producción en masas de este tipo de vehículos acabó con gran cantidad de los recursos naturales de la Tierra. Los coches, los autobuses y los camiones también consumen cantidades masivas de petróleo y son los principales contribuyentes a la emisión de gases que favorecen el calentamiento global. El estudio de Burns sugiere que probablemente se podrá eliminar gran parte de los vehículos que circulan por las carreteras de todo el mundo gracias a la adopción generalizada de los servicios de coches compartidos en el transcurso de la siguiente generación. Y los que queden serán vehículos eléctricos o de pilas de combustible, que funcionen gracias a energías renovables con un coste marginal prácticamente nulo. Estos vehículos compartidos, a su vez, no necesitarán conductor y circularán por carreteras inteligentes y automatizadas.
El largo proceso de transición de los vehículos privados al acceso a la movilidad gracias a los vehículos sin conductor y a las carreteras inteligentes alterará fundamentalmente el modelo de negocio de la industria del transporte. Como los grandes fabricantes de automóviles de todo el mundo producirán menos vehículos en el transcurso de los próximos 30 años, probablemente se reposicionen como parte del sistema global y automatizado del Transporte y la Logística vía Internet y gestionen los servicios logísticos y de movilidad.
La convergencia de la Comunicación vía Internet, la Energía vía Internet y el Transporte y la Logística vía Internet en un solo núcleo constituye el cerebro global de la estructura cognitiva del Internet de las Cosas. Esta nueva plataforma digital cambia fundamentalmente el modo en el que gestionamos la actividad económica a lo largo de las numerosas cadenas y redes de valor que constituyen la economía global. La plataforma digitalizada del Internet de las Cosas es el núcleo de la Tercera Revolución Industrial.
FABRICACIÓN DISTRIBUIDA
Virtualmente, el comienzo de una Tercera Revolución Industrial y la plataforma del Internet de las Cosas transformarán todas las industrias. Por ejemplo, hay una nueva generación de microfabricantes que están empezando a unirse a este incipiente Internet de las Cosas y están aumentando drásticamente su productividad al mismo tiempo que reducen sus costes marginales, lo que les permite competir con los fabricantes mundiales que antes eran invencibles, que se organizan en economías de escala integradas verticalmente. Se trata de la impresión 3D y es el modelo de fabricación que acompaña a la economía del Internet de las Cosas.
En la impresión 3D, un software introduce un material fundido en una impresora para fabricar un producto físico capa a capa, creando un objeto completamente formado e incluso con partes móviles que sale acabado de la impresora. Igual que el replicador de Star Trek, la impresora 3D puede programarse para producir una variedad infinita de productos. Ya se están utilizando estas impresoras para producir joyas, piezas de avión o prótesis humanas e incluso piezas de coche o de edificios. Las impresoras baratas están siendo adquiridas por aficionados interesados en imprimir sus propias piezas o productos. El consumidor empieza a dar paso al prosumer a medida que aumenta el número de personas que se convierten en el productor y en el consumidor de sus propios productos.
La impresión 3D se diferencia de la fabricación convencional centralizada en muchos aspectos importantes. Para empezar, hay muy poca implicación humana, dejando aparte el desarrollo del software. El software hace todo el trabajo, por lo que resulta más apropiado considerar el proceso como "infofactura" antes que como "manufactura".
Visitantes a las casas construidas mediante impresión 3D en el polígono industrial Suzhou (China). (ChinaFotoPress via Getty Images)
Los pioneros en impresión 3D han logrado grandes avances para asegurar que el software que se utiliza para programar e imprimir los productos sea un software libre, permitiendo así que los prosumers compartan sus nuevas ideas entre ellos. El concepto de diseño abierto concibe la producción de bienes como un proceso dinámico en el que miles -e incluso millones- de particulares aprenden los unos de los otros al hacer cosas juntos. La eliminación de la protección de la propiedad intelectual también reduce significativamente el coste de imprimir productos, dando a la impresión 3D una ventaja sobre la fabricación tradicional, que deben tener en cuenta el coste de las patentes. Este modelo de producción libre está creciendo exponencialmente.
El proceso de producción de las impresiones 3D está organizado de una manera completamente distinta a la del proceso de fabricación de la Primera y la Segunda Revolución Industrial. El proceso de manufacturación en fábrica es un proceso de sustracción. Las materias primas se cortan y se separan para luego montarse y dar lugar al producto final. En este proceso, se desperdicia una gran cantidad de material que no llega a formar parte del producto final. La impresión 3D, por el contrario, es un proceso de infofacturación de adición. El software introduce un material fundido para añadir una capa sobre otra hasta crear un producto formado por una sola pieza. Este proceso de infofacturación utiliza diez veces menos material que el proceso de manufacturación, lo que le da a la impresión en 3D una gran ventaja en cuanto a eficiencia y productividad. Se prevé que la impresión 3D siga creciendo a pasos agigantados en el futuro.
Las impresoras 3D pueden fabricar sus propias piezas de repuesto sin necesidad de invertir en caras reparaciones y prescindiendo de los retrasos que conllevarían estas. Con las impresoras 3D, los productos se pueden personalizar para crear un producto único o pequeños lotes con unos costes mínimos. Las fábricas centralizadas, con sus economías de escala que requieren un gran capital y sus costosas líneas de producción fijas diseñadas para una producción en masa, carecen de la agilidad para competir con el proceso de producción de las impresoras 3D, que es capaz de crear un producto personalizado y único con el mismo coste unitario que tendría producir 100.000 copias del mismo producto.
Hacer de la impresión 3D un proceso realmente local y autosuficiente requiere que el material necesario para crear el filamento sea abundante y esté disponible localmente. Staples -la empresa de material de oficina- ha presentado una impresora 3D, fabricada por Mcor Technologies, en su tienda de Almere (Países Bajos) que utiliza papel barato como materia prima. El proceso, llamado "laminación de deposición selectiva", fabrica objetos tridimensionales duros que tienen la consistencia de la madera y a todo color. Las impresoras 3D se utilizan para "infofacturar" productos artesanales, diseños arquitectónicos e incluso modelos quirúrgicos para reconstrucciones faciales. Al utilizar el papel como materia prima, los costes se reducen a tan solo el 5% del precio de la materia prima mencionada anteriormente. Otras impresoras 3D utilizan plástico reciclado, papel u objetos metálicos como materia prima con un coste marginal prácticamente nulo.
El propietario de una impresora 3D puede hacer funcionar su laboratorio de fabricación con energía ecológica recolectada gracias a las energías renovables in situ o a las cooperativas de productores locales. Las pequeñas y medianas empresas de Europa y de todo el mundo ya están empezando a colaborar con las cooperativas regionales de electricidad ecológica para beneficiarse de las operaciones laterales a escala. Con la constante subida del coste de los combustibles fósiles y de la energía nuclear centralizados, las pequeñas y medianas empresas que puedan hacer funcionar sus fábricas mediante energías renovables con coste marginal prácticamente nulo salen ganando.
Los costes de marketing también descenderán en la economía del Internet de las Cosas. Los altos costes de las comunicaciones centralizadas de la Primera y la Segunda Revolución Industrial -revistas, periódicos, radio y televisión- indican que solo los fabricantes más poderosos con operaciones nacionales integradas podían permitirse anunciarse en el mercado nacional e internacional, limitando muchísimo el acceso al mercado a los fabricantes más pequeños. En la Tercera Revolución Industrial, una pequeña empresa de impresiones 3D de cualquier parte del mundo puede anunciar sus productos infofacturados en cualquiera de los sitios web de marketing con un coste marginal prácticamente nulo.
Se le coloca una prótesis fabricada mediante impresión 3D a un usuario potencial en Okayama /Japón). (Trevor Williams/Getty Images)
Al introducir la infraestructura del Internet de las Cosas a nivel local, se le da a los pequeños infofacturadores una ventaja final crítica sobre las empresas centralizadas e integradas verticalmente de los siglos XIX y XX: pueden hacer funcionar sus vehículos con energías renovables con un coste marginal prácticamente nulo, pueden reducir de manera significativa sus costes de logística a lo largo de la cadena de suministro y en la distribución de sus productos acabados a los consumidores.
La revolución de la impresión 3D es un ejemplo de "productividad extrema". La naturaleza distribuida de la manufacturación implica que cualquiera y, en un momento dado, todo el mundo puede acceder a los medios de producción, haciendo cada vez más irrelevante la pregunta de quién debería poseer y controlar los medios de producción para una cantidad de bienes cada vez mayor.
Muchos de los fabricantes multinacionales europeos seguirán creciendo, pero serán transformados fundamentalmente por la democratización de la manufacturación, que favorece el renacimiento de la alta tecnología para las pequeñas y medianas empresas. Los gigantes de la fabricación europeos colaborarán cada vez más con una nueva generación de pequeñas y medianas empresas de impresión 3D en redes de colaboración. Aunque las pymes que se beneficien de la productividad y la eficiencia de las economías de escala laterales se encargarán de gran parte de la fabricación, las grandes empresas encontrarán cada vez más útil englobar, integrar y gestionar el marketing y la distribución de los productos.
La naturaleza de igual a igual de la plataforma del Internet de las Cosas permite a millones de diversos agentes -pequeñas y medianas empresas, empresas sociales o particulares- unirse y producir e intercambiar bienes y servicios directamente los unos con los otros, eliminando a los mediadores que mantenían los costes marginales a unos niveles altos el la Segunda Revolución Industrial. Esta transformación tecnológica fundamental de la forma en la que está organizada la actividad económica augura un gran cambio en el flujo del poder económico para unos pocos y para las multitudes: la democratización de la vida económica.
Es importante destacar que la transición desde la Segunda Revolución Industrial a la Tercera no tendrá lugar en un abrir y cerrar de ojos, sino que, en vez de eso, tendrá lugar en un lapso de unos 30 o 40 años. Muchas de las empresas globales de la actualidad gestionarán la transición con éxito adoptando los nuevos modelos de negocio distribuidos y colaborativos de la Tercera Revolución Industrial mientras continúan con sus prácticas de negocio tradicionales de la Segunda Revolución Industrial. En los próximos años, probablemente las empresas capitalistas encuentren más útil englobar y gestionar redes de escala que vender productos y servicios individuales en mercados integrados verticalmente.
Jeremy Rifkin es el autor de 'La sociedad de coste marginal cero (Estado y Sociedad)'. Es asesor de la Unión Europea y de los jefes de estado de todo el mundo, además, es el presidente de la Fundación de Tendencias Económicas en Washington D.C. (Estados Unidos). Para más información, visita la web The Zero Marginal Cost Society.
Este post fue publicado originalmente en la edición estadounidense de 'The Huffington Post' y ha sido traducido del inglés por Lara Eleno Romero
