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20/02/2024

Investigadores chilenos innovan con sistema de monitoreo para predecir daños en turbinas eólicas

La energía eólica se obtiene a través de aerogeneradores que, con sus aspas, transforman la energía de las corrientes de aire en energía eléctrica. Se trata de “molinos de viento” que se instalan en zonas estratégicas mediante la construcción de parques eólicos.

Debido a diversos factores los aerogeneradores pueden presentar anomalías que ponen en riesgo el bienestar de las comunidades y del ecosistema; son varios los casos registrados de fallas y caídas de aspas pese a las mantenciones técnicas. Pensando en este desafío, un equipo multidisciplinario de profesionales la Universidad de los Andes y de la Universidad de Chile crearon un innovador proyecto tecnológico para el monitoreo estructural de turbinas eólicas, el cual incorpora métodos de diagnóstico y pronóstico de daño en tiempo real con el fin de evitar incidentes y programar las tareas de mantenimiento.

Felipe Bravo, ingeniero civil estructural de la Universidad de los Andes, explica que el proyecto comenzó a gestarse en 2018, liderado por los profesores Rodrigo Astroza, de la Universidad de los Andes y Marcos Orchard, de la Universidad de Chile, con la creación de un sistema de instrumentación, adquisición y transmisión de datos de vibración, algoritmos de diagnóstico y pronóstico de daños y software para conocer la salud estructural de las turbinas. Desde su inicio, el proyecto ha sido apoyado y financiado por el Fondo de Fomento al Desarrollo Científico y Tecnológico (FONDEF) de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID).

“Lo que hacemos es ofrecer a las empresas de energía eólica un servicio donde gracias a la tecnología es posible sensorizar las aspas de los aerogeneradores, medir la vibración y con nuestros algoritmos, diagnosticar y pronosticar su funcionamiento y realizar alertas tempranas para prevenir accidentes en caso de irregularidades”.

Bravo agrega que “la solución permite el ahorro de costos operativos y económicos, ya que cuando se reportan casos de caídas de aspas, el parque completo debe paralizar sus operaciones por un tiempo indeterminado”.

El sistema de monitoreo para el diagnóstico y pronóstico de daño estructural en turbinas eólicas ganó el año pasado el premio en la categoría académica del seminario de proyectos de la Asociación de Ingenieros Civiles Estructurales de Chile (AICE) y también fue seleccionado para ingresar al programa de maduración de proyectos Hubtec GO! de HUBTEC Chile, organización que vincula el conocimiento y tecnologías generados en las universidades con la industria.

HUBTEC GO! es un programa que tiene por objetivo apoyar la maduración de proyectos de base científico-tecnológica, su vinculación con potenciales clientes y otros partners estratégicos para acelerar su llegada al mercado. Está dirigido a equipos de investigación de universidades socias de HUBTEC que tengan interés en transferir su conocimiento a la sociedad y que cuenten con propuestas de potencial comercial y validadas a nivel de laboratorio.

Desde octubre de 2023, HUBTEC ha trabajado junto a Felipe Bravo, el vicedecano académico de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de los Andes, Rodrigo Astroza, y un grupo de ingenieros civiles eléctricos y civiles estructurales, enfocándose en la transformación del conocimiento y la tecnología hacia un producto comercial escalable que pueda posicionarse en el mercado y conseguir un mayor número de clientes.

“Aún no tenemos nombre comercial, pero estamos trabajando con las primeras empresas para presentarles nuestra propuesta, utilizar nuestro sistema, recopilar información y entregar informes técnicos. Gracias al apoyo de HUBTEC, hemos podido entender de mejor manera el medio, aterrizar nuestra solución para hacerla comercializable y mediante talleres y mentorías, desarrollar una hoja de ruta para empaquetar el servicio”, explica Bravo.

Por su parte, Ignacio Merino, Director Ejecutivo de HUBTEC Chile, destacó la viabilidad del proyecto y su impacto en la generación de soluciones concretas para la sociedad. “El sistema de monitoreo para diagnóstico y pronóstico de daño en turbinas eólicas es un ejemplo concreto de cómo impulsamos el talento que existe en Chile para convertirlo en oportunidades de negocio globales, basadas en ciencia y tecnología, que generen un impacto positivo en la calidad de vida de las personas en el menor tiempo posible”.

“Por su ubicación geográfica, nuestro país es uno de los más vulnerables al cambio climático. Proyectos de este tipo nos demuestran que es factible atacar las necesidades medioambientales de forma eficaz, mediante la creación de modelos de transferencia de conocimiento que combinen la rapidez con el ordenamiento y la visión estratégica, junto con la articulación de distintos actores para lograr que la investigación que nace en las universidades se convierta en soluciones que trabajen codo a codo con la industria”, agrega Merino.

A mediados de enero de 2024, se reportó la caída de una de las aspas de una torre eólica ubicada en Los Ángeles, región del Bío Bío. Aunque no se reportaron personas lesionadas, el hecho está siendo investigado por el potencial peligro que podría significar, ya que se trataba de una estructura de casi 100 metros de altura. Anteriormente en Chile han ocurrido eventos similares como el de febrero de 2022, también en las cercanías de Los Ángeles y el de agosto de 2021 en Mulchén, donde también se reportaron desprendimientos de aspas.

Para Felipe Bravo, lo ocurrido es un reflejo de la urgente necesidad de contar con un sistema de monitoreo para el diagnóstico y pronóstico de daño estructural en las turbinas, ya que con el aumento de la cantidad de parques eólicos, es mayor la probabilidad de que ocurran incidentes de este tipo.

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