Brent Villanueva defensa una tesi sobre intel·ligència artificial i circularitat en el nexe WEFE

La recerca, dirigida pel professor Jordi Morató Farreras a la Càtedra UNESCO de Sostenibilitat de la UPC, proposa un marc adaptatiu que combina intel·ligència artificial, bessons digitals i processos participatius per avaluar la circularitat en sistemes socioecològics i tècnics.

El passat 17 de juliol, Brent Villanueva Escobedo va defensar a la Universitat Politècnica de Catalunya la tesi doctoral Disseny i aplicació d'un marc adaptatiu basat en intel·ligència artificial per avaluar la circularitat en sistemes socioecològics i tècnics (SETs) en el context del nexe WEFE, amb la qual va obtenir la màxima qualificació, excel·lent cum laude. La tesi, inscrita al Programa de Doctorat en Sostenibilitat, ha estat dirigida pel professor Jordi Morató Farreras i s'ha desenvolupat íntegrament a la Càtedra UNESCO de Sostenibilitat de la UPC, a Terrassa.El tribunal va estar format pel Dr. Xavier Alvarez, de la UPC; el Dr. Carlos Arias, de la Universitat d’Aarhus; i el Dr. Nicola Tollin, de la University of Southern Denmark (SDU), aquestes dues darreres institucions de Dinamarca.

El treball parteix d'una constatació: els enfocaments sectorials i basats en indicadors aïllats resulten insuficients per copsar la complexitat de les transicions cap a l'economia circular, perquè sovint ignoren les compensacions sistèmiques, els comportaments emergents i les limitacions específiques de cada context. Com a resposta, la tesi desenvolupa, aplica i valida marcs d'avaluació integrats, participatius i adaptatius ancorats en el pensament de sistemes i en el nexe Aigua–Energia–Alimentació–Ecosistemes (WEFE).

Presentada com a compendi de tres articles científics, la recerca combina l'anàlisi multicriteri de la sostenibilitat i la circularitat en empreses públiques de serveis d'aigua en contextos mediterranis, l'avaluació de solucions de bioeconomia circular —concretament el biochar i les pràctiques agroforestals— i la consolidació d'un marc metodològic transferible per a l'avaluació participativa de la circularitat activada per intel·ligència artificial. Una peça central del treball és l'eina d'avaluació del nexe WEFE basada en IA, desenvolupada conjuntament per l'INLAB de la UPC i la Càtedra UNESCO de Sostenibilitat, que incorpora un bessó digital gràfic capaç de simular el comportament de sistemes WEFE acoblats i explorar sinergies, compensacions i escenaris futurs.

La part aplicada de la tesi s'ha nodrit d'una trajectòria de projectes coordinats o participats per la Càtedra, entre els quals els projectes europeus LIFE REAGRITECH i LIFE ECORKWASTE i, sobretot, el projecte SureNexus (Programa PRIMA, 2022–2025), una iniciativa mediterrània amb quinze institucions de set països en què es van avaluar més de setanta solucions basades en la natura i en la bioeconomia.

La conclusió principal és que la circularitat no és un objectiu fix ni universalment optimitzable, sinó una propietat emergent i dependent del context, que sorgeix de la interacció entre processos ambientals, infraestructures, institucions i valors dels grups d'interès. La recerca també mostra que la intel·ligència artificial aporta més valor quan s'utilitza com a tecnologia facilitadora de la transparència i l'aprenentatge que no pas com a caixa negra d'optimització. Aquesta línia de treball tindrà continuïtat en el projecte SIRENA, finançat pel Programa PRIMA i coordinat per la Universitat Tècnica Nacional d'Atenes.