Waya Energy desarrolla un software para ayudar a llevar electricidad sostenible y asequible a las personas de las zonas rurales.
El software de la empresa, denominado REM, puede utilizarse para diseñar y optimizar sistemas eléctricos fuera de la red.
REM ya se ha utilizado en regiones remotas y montañosas de Uganda, Perú, Nigeria y otros lugares.
Cuando la ingeniera eléctrica del MIT Reja Amatya PhD ’12 llegó a Ruanda en 2015, y fue llevada de inmediato a una aldea. Vio que los generadores diésel suministraban electricidad al centro de salud, al banco y a las tiendas locales, pero, como la mayoría de las zonas rurales de Ruanda, los 200 hogares de Karambi no tenían electricidad. Amatya sabía que el terreno montañoso dificultaría conectar la aldea con las líneas de alta tensión procedentes de la capital, Kigali, situada a 50 kilómetros.
Aunque muchos consideran la electricidad un derecho humano básico, hay lugares donde la gente nunca ha encendido un interruptor de la luz. Entre los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas figura el acceso mundial a una energía asequible, fiable y sostenible para 2030. Recientemente, la ONU informó de que los avances en la electrificación mundial se habían ralentizado debido al desafío que supone llegar a quienes son más difíciles de alcanzar.
Investigadores de la Iniciativa sobre Energía del MIT (MITEI) y de la Universidad Pontificia Comillas de Madrid crearon Waya Energy Inc., una empresa emergente con sede en Cambridge (Massachusetts) que comercializa un software de planificación y análisis desarrollado en el MIT, para ayudar a los gobiernos a determinar las formas más rentables de suministrar electricidad a todos sus ciudadanos.
El viaje de los investigadores a Ruanda en 2015 marcó el inicio de cuatro años de llamadas telefónicas, reuniones por Zoom y viajes internacionales para ayudar a este país de África oriental, todavía marcado por el genocidio de 1994, que causó la muerte de más de un millón de personas, a desarrollar una estrategia nacional de electrificación y ampliar su infraestructura eléctrica.
¿Cómo impulsa el Foro Económico Mundial la transición energética?
El Centro de Energía y Materiales conecta a líderes para comprender las complejas transiciones que están transformando los sistemas energéticos, de materiales e industriales. Ofrece una plataforma para explorar cómo se cruzan la seguridad energética, la asequibilidad y la sostenibilidad.
Mediante la colaboración a lo largo de las cadenas de valor y entre regiones, el Centro posibilita vías compartidas que ayudan a los socios a alinearse en torno a soluciones prácticas para una transición segura, baja en carbono y equitativa.
Amatya, presidenta de Waya y una de las cinco cofundadoras de la empresa, sabía que electrificar Karambi y el resto del país traería nuevas oportunidades de trabajo, educación y conexiones, además de la posibilidad de cargar teléfonos móviles, a menudo una tarea costosa e incómoda.
Hasta la fecha, Waya, con financiación del Banco Asiático de Desarrollo, el Banco Africano de Desarrollo, el Banco Interamericano de Desarrollo para América Latina y el Banco Mundial, ha ayudado a gobiernos a elaborar planes de electrificación en 22 países de casi todos los continentes, incluidos campamentos de refugiados en la región del Sahel y en Chad, en el África subsahariana, donde la violencia ha provocado el desplazamiento interno de 3 millones de personas.
«Con una herramienta de modelización y visualización como la nuestra, podemos analizar todo el espectro de necesidades y demanda y decir: “De acuerdo, ¿cuál podría ser la solución más optimizada?”», afirma Amatya.
Más de 15 estudiantes de posgrado e investigadores del MIT y de Comillas contribuyeron al desarrollo del software de Waya bajo la supervisión de Robert Stoner, director interino de MITEI, y Ignacio Pérez-Arriaga, profesor visitante de la Escuela de Administración Sloan del MIT procedente de Comillas. Pérez-Arriaga estudia cómo los cambios en los patrones de uso de la electricidad han obligado a las empresas de servicios públicos de todo el mundo a repensar sus anticuados modelos de negocio.
El software Reference Electrification Model (REM) del equipo recopila información de mapas de densidad de población, imágenes satelitales, datos de infraestructura y puntos de interés geoespaciales para determinar dónde ampliar la red será más rentable y dónde serían más prácticas otras soluciones.
«Siempre digo que somos agnósticos respecto a la tecnología», afirma Amatya. «Tradicionalmente, la única forma de garantizar un acceso fiable a largo plazo era a través de la red, pero eso está cambiando. En muchos países en desarrollo, las empresas de servicios públicos se enfrentan a muchos más desafíos para prestar un servicio fiable».
Soluciones fuera de la red
Stoner, cofundador de Waya y también director fundador del Centro Tata del MIT para la Tecnología y el Diseño, reconoció desde el principio que conectar los hogares a la infraestructura existente no siempre era económicamente viable. Además, miles de millones de personas con conexión a la red tenían un acceso poco fiable debido a una regulación desigual y a un terreno difícil.
Junto con los cofundadores de Waya Andres Gonzalez-Garcia, investigador afiliado a MITEI, y el profesor Fernando de Cuadra Garcia, de Comillas, Pérez-Arriaga y Stoner dirigieron un equipo que desarrolló un conjunto de principios para orientar la electrificación regional universal. Su enfoque, al que denominaron Marco de Distribución Integrado, incorpora elementos de planificación óptima, así como modelos de negocio y regulación novedosos. Según Stoner, acertar con los tres aspectos es «necesario», «si se busca un resultado viable a largo plazo».
Amatya afirma: «Inicialmente, diseñamos REM para entender cuál es el nivel de demanda en estos países con poblaciones muy rurales y pobres, y cómo debería ser el sistema para atenderla. Incorporamos gran parte de esa información al desarrollo del modelo». En 2019 se creó Waya para comercializar el software y añadir servicios de consultoría al paquete de servicios que presta el equipo.
Ahora, además de asesorar a gobiernos y reguladores sobre cómo ampliar las redes existentes, Waya propone opciones como una minirred alimentada por energías renovables como la eólica, la hidroeléctrica o la solar, para atender a aldeas individuales, o soluciones de minirredes a gran escala para zonas más extensas. En algunos casos, una solución aún más localizada y escalable es una red en malla, que podría consistir en un único panel solar para unas pocas viviendas y que, con el tiempo, puede ampliarse y, en última instancia, conectarse a la red principal.
El software REM se ha utilizado para diseñar sistemas fuera de la red en regiones remotas y montañosas de Uganda, Perú, Nigeria, Camboya, Indonesia, India y otros lugares. Cuando Tata Power, la mayor empresa integrada de energía de India, vio lo bien que las minirredes atenderían a zonas del este del país, creó una división de minirredes denominada Tata Renewables.
Amatya señala que el software REM le permite elaborar un plan nacional de electrificación completo desde su lugar de trabajo en Cambridge. Sin embargo, las visitas al terreno y los socios locales son fundamentales para que el equipo de Waya comprenda los sistemas existentes, colabore con los clientes para evaluar la demanda e identifique a las partes interesadas. En Haití, un consultor en energía informó de que la red existente solo había estado operativa, por lo general, seis de cada 24 horas. En Karambi, estudiantes de la Universidad de Ruanda encuestaron a las 200 familias de la aldea y ayudaron a dirigir una reunión comunitaria.
Waya se pone en contacto con expertos y agencias sobre el terreno «que pueden relacionarse directamente con el gobierno y otras partes interesadas, porque muchas veces son las puertas a las que llamamos», afirma Amatya. «Los ministerios de energía locales, las empresas de servicios públicos y los reguladores deben estar abiertos al cambio regulatorio. Deben estar abiertos a trabajar con entidades financieras y con nuevas tecnologías».
Los objetivos de los reguladores, las empresas energéticas, las agencias de financiación y los funcionarios gubernamentales deben alinearse en tiempo real «para proporcionar un acceso fiable a la energía a mil millones de personas», afirma.
Superar los desafíos
Criada en Katmandú, Amatya solía viajar a aldeas remotas con su padre, ingeniero eléctrico que diseñaba sistemas de cableado para líneas fijas de Nepal Telecom. Recuerda haberse fascinado con las líneas de alta tensión que cruzaban Nepal en esos viajes. Ahora señala a sus hijos los postes de servicios públicos y les explica cómo las líneas de distribución transportan la electricidad desde las subestaciones locales hasta los clientes.
Tras cursar ingeniería y física en el Smith College, Amatya obtuvo su doctorado en ingeniería eléctrica en el MIT en 2012. En menos de dos años, viajaba a comunidades sin conexión a la red en India como científica investigadora, explorando tecnologías potenciales para proporcionar acceso. Hubo desafíos inesperados: en aquel momento, no existían datos geoespaciales digitalizados para muchas regiones. En India, en 2013, el equipo utilizó teléfonos para fotografiar mapas en papel extendidos sobre mesas. Los miembros del equipo rastrean ahora los datos digitales disponibles a través de Facebook, Google, Microsoft y otras fuentes en busca de información geográfica útil.
Según Amatya, crear un plan es una cosa, pero cómo se utiliza y se pone en práctica se convierte en una gran incógnita. Con todos los actores implicados (agencias de financiación, cargos electos, empresas de servicios públicos, compañías privadas y reguladores de los propios países), a veces resulta difícil saber quién es responsable de los siguientes pasos.
«Además de aportar experiencia técnica, nuestro equipo colabora con los gobiernos para, por ejemplo, elaborar un plan financiero o un plan de ejecución», afirma. Idealmente, Waya espera mantenerse involucrada en cada proyecto el tiempo suficiente para asegurar que su propuesta se convierta en la estrategia nacional de electrificación del país. No es poca cosa, dados los múltiples actores, la naturaleza opaca de la administración pública y la necesidad de aprobar un marco regulatorio donde quizá nunca lo hubo.
En el caso de Ruanda, Waya identificó las zonas sin servicio, estimó la demanda futura y propuso las formas más rentables de satisfacer esa demanda con una combinación de soluciones conectadas a la red y fuera de ella. Según el plan de electrificación elaborado por el equipo de Waya, los funcionarios han declarado que esperan que todo el país esté electrificado en 2024.
En 2017, cuando el equipo presentó su plan maestro, que incluía una solución fuera de la red para Karambi, Amatya se sorprendió al saber que la electrificación de la aldea ya se había producido, lo que, según afirma, ilustra la complejidad de la planificación local.
Quizá gracias a los esfuerzos de Waya en materia de enfoque y divulgación, Karambi se había convertido en una prioridad. Sea como sea, Amatya se alegra de que las 200 familias de Karambi tengan por fin acceso a la electricidad.
