De Europese Unie zet klimaatverandering boven aan de agenda, terwijl ze ook streeft naar energiezekerheid en een groene economie. De Europese Green Deal roept niet alleen op tot ‘geen netto-uitstoot van broeikasgassen tegen 2050’, maar ook tot ‘economische groei losgekoppeld van het gebruik van natuurlijke hulpbronnen’. De uitdaging ligt in de economische groei die historisch gezien gepaard ging met het gebruik van natuurlijke hulpbronnen. Om te groeien zonder overmatig gebruik van hulpbronnen is een wereldwijde duurzaamheidsstrategie vereist: een ontwerp voor een circulaire economie met een lage koolstofvoetafdruk en minimale verspilling. Hoe bereiken we dat?
Digital twins kunnen helpen bij het vormgeven van die groenere economie in Europa. Een digital twin is als een magische spiegel voor de fysieke wereld, waarin je de echte wereld in digitale vorm reflecteert, bestudeert en voorspellingen doet, zonder de fysieke wereld te veranderen.
Volgens de ‘Equinix 2023 Global Tech Trends Survey’ heeft 98 procent van de it-leiders die digital twins hebben gebruikt, hier voordeel van ondervonden. Opmerkelijk genoeg gaat dat niet over duurzaamheid. Van degenen die digital twins gebruiken of er mee willen beginnen, noemt minder dan een derde milieu-efficiëntie. Ze richtten zich op vooral productiviteit en kostenbesparingen.
Helpen
Digital twins helpen:
- Energie en nutsvoorzieningen
Om nieuwe productiefaciliteiten sneller, gemakkelijker en kostenefficiënter in bedrijf te nemen. Dit helpt om de levering van hernieuwbare energie te vergroten in Europa, waar de vraag al hoog is. Hierdoor dalen de kosten en complexiteit voor Europese bedrijven die hernieuwbare energie gebruiken. Nutsbedrijven kunnen met digital twins van het energienetwerk scenario’s simuleren en storingspunten identificeren. Dit helpt bij het voorbereiden op toekomstige pieken en het voorkomen van grote stroomstoringen door het netwerk te verbeteren.
- Transport en logistiek
Om de hele toeleveringsketen te modelleren, zodat logistieke managers inefficiëntie en verspilling kunnen vaststellen. Ook helpt het bedrijven brandstofverbruik en uitstoot te verminderen, door routes, vervoersmiddelen en resources te optimaliseren.
- Productie
Productiefaciliteiten met procesoptimalisatie en minimalisering van storing en verspilling. Voorspellend onderhoud en realtime-monitoring kunnen helpen om productie-uitval en milieuvervuiling te voorkomen; inclusief (gevaarlijke) chemicaliën die anders mogelijk in de natuur terechtkomen.
- Slimme steden:
Om een hele stad na te bootsen – inclusief gebouwen, infrastructuur en transportsystemen en zo de stad groener en efficiënter te maken. Zo gebruikt Zürich een digital twin om luchtvervuiling en zonne-energieproductie te visualiseren. Ze helpen ook bij het beheer en vermindering van verkeerscongestie in stadscentra, wat bijdraagt aan betere luchtkwaliteit. Tenslotte kunnen steden slimme afvalbeheersystemen ontwerpen die met sensoren en geautomatiseerde monitoring het aantal onnodige ophaalrondes te verminderen en vrachtverkeer te beperken.
- Landbouw
Helpen boeren om bodemcondities, weerspatronen en gewasgezondheid te analyseren, wat bijdraagt aan duurzamere landbouw. Boeren kunnen deze inzichten gebruiken om irrigatie, bemesting en het gebruik van pesticiden te optimaliseren. Dit vermindert de druk op de watervoorraad, houdt chemische resten uit gewassen en de bodem, en het maximaliseert de opbrengst van gewassen.
- Klimaatoplossingen
Als een duurzaamheidstool door de creatie van een digital twin van de aarde. Volgens Capgemini is dit al aan de gang. Hiermee kunnen wetenschappers klimaatoplossingen ontwikkelen en testen door alle onderling verbonden systemen te simuleren die onze planeet vormen, inclusief de atmosfeer, de oceanen en alle verschillende levensvormen.
Voeden
Bij de implementatie van digital twins moet je met een aantal zaken rekening houden. Denk aan geoptimaliseerd gegevensbeheer: je moet enorme hoeveelheden data verwerken en je datasets op de juiste manier beheren om ongewenste data te verwijderen, die gefilterde data gebruiken om je digital twin-modellen te maken en vervolgens realtime-data in die modellen blijven voeden om ze actueel te houden.
Creatie en beheer van digital twins vereist een robuuste it-infrastructuur die niet alleen complexe simulaties kan verwerken, maar ook grote hoeveelheden data en real-time interacties kan ondersteunen. Veelal vertrouwen digital twins op realtime-data van iot-sensoren om het virtuele model bij te werken vanuit talloze locaties en bronnen. Dit vereist digitale infrastructuur verdeeld over vele locaties.
Net als veel andere ai-toepassingen vereisen digital twins gedistribueerde digitale infrastructuur om te voldoen aan de behoeften van verschillende workloads op het gebied van prestaties, latency, kostenefficiëntie en data-privacy en -soevereiniteit. Soms is bijvoorbeeld lage latency belangrijk. In veel gevallen is computing power en infrastructuur aan de digitale edge – dicht bij de bron van de data – noodzakelijk, om ervoor te zorgen dat de afstand die data moeten afleggen tussen ontstaan en verwerking niet te groot is. Voor andere minder latency-gevoelige toepassingen kan de publieke cloud of een centraal gelegen colocatie-datacenter beter passen.
Digital twins zijn belangrijk voor het realiseren van duurzaamheidsdoelen in Europa. Deze technologie biedt inzicht in de impact van beslissingen over energie, transport, productie, stedelijke planning, landbouw en klimaatverandering – mits je een gedegen digitale infrastructuur hebt. Organisaties en overheden die dat benutten dragen bij aan een duurzamer Europa.
(Auteur Theo van Andel is EMEA digital strategy lead bij Equinix.)
