Artículos | Energía | Energía eólica | Mantenimiento

Energía - Erosión en palas de turbinas eólicas

Un problema que se aplica a todo el sector de la energía eólica.

La erosión de los materiales utilizados en las palas de la turbina eólica causada por las condiciones climáticas adversas es un problema que se aplica a todo el sector de la energía eólica.

El proyecto antiAGE del Centro de Investigación Técnica VTT de Finlandia ha encontrado una solución funcional al problema material con la ayuda de la inteligencia artificial y la impresión 3D.

La erosión del material de las palas de las turbinas eólicas es un problema sorprendentemente costoso, que nadie había podido resolver antes.

- El material de la pala se erosiona por efecto de la lluvia, el granizo y el polvo de arena, lo que reduce significativamente la vida útil de los aerogeneradores.

El reemplazo acelerado de turbinas se vuelve costoso: hasta un 2-4 por ciento del valor de toda la energía generada por el viento se pierde como resultado de este problema, dice el científico principal Anssi Laukkanen de VTT.

- Se trata de un problema clásico dentro de esta industria en particular que cuesta miles de millones de euros y trae costes adicionales a toda la energía eólica.

A medida que aumenta el tamaño de las turbinas eólicas y los parques eólicos se colocan en el mar en condiciones cada vez más exigentes, se enfatiza la importancia del problema, dice Laukkanen.

La inteligencia artificial (IA) encuentra una solución óptima

En su proyecto antiAGE, VTT modeló el problema del material y se propuso resolverlo virtualmente. Esta es la primera vez que se utilizó la IA para desarrollar una solución de material en esta escala.

En principio, es posible encontrar un número ilimitado de variaciones diferentes para el material utilizado en las palas de las turbinas eólicas compuestas por los mismos componentes de material pero que difieren ligeramente entre sí.

De todas estas alternativas, sería necesario encontrar la que mejor se adapte a este propósito en particular y cumpla con sus requisitos operativos.

Para 2030, la energía eólica crecerá hasta convertirse en una tecnología de generación importante, y se espera que produzca alrededor del 15% de la electricidad mundial.

- Las habilidades perceptivas humanas son insuficientes para visualizar todas las dimensiones relacionadas con la optimización de soluciones materiales.

La IA, en cambio, es capaz de desentrañar relaciones de causa y efecto muy complicadas, simulando soluciones y pasando por una infinidad de alternativas para encontrar la que mejor funcione en relación con los requisitos establecidos ”, señala Laukkanen.

La impresión 3D aporta flexibilidad a la fabricación

En principio, utilizando IA, sería posible encontrar una solución de material a medida optimizada para un propósito específico para cada componente de cualquier producto. Sin embargo, la fabricación de materiales tan personalizados sería difícil si se utilizaran técnicas de fabricación tradicionales.

La impresión 3D, o fabricación aditiva, ofrece la oportunidad de producir el material deseado en cualquier forma sin costos irrazonables. Cuando se aplica así, la impresión 3D hará exactamente lo que se supone que debe hacer.

La cooperación con los fabricantes de aerogeneradores comenzará el próximo año

Los resultados del proyecto antiAGE superaron las expectativas. A través de un proceso de diseño que utiliza pruebas virtuales y aprendizaje automático, VTT pudo desarrollar una solución optimizada para un problema de material muy difícil en menos de un año: un material altamente duradero que se endurece cuando se expone a esfuerzos mecánicos.

- Cuando publicamos la noticia sobre nuestra solución, los fabricantes de aerogeneradores se interesaron inmediatamente por ella. Ahora estamos negociando detalles con los operadores comerciales, informa Laukkanen.

VTT dijo que también está solicitando fondos adicionales para el proyecto, ya que también hay muchos objetivos para soluciones de materiales optimizadas en otros sectores de la industria. Cuanto más complejo es el producto, más caro es desarrollar materiales adecuados para un propósito específico y, en general, más difícil es encontrar soluciones de materiales que funcionen bien. La IA permite abordar estos problemas con eficacia.

Fuente de la información:

Dejá tu comentario