La capacidad de diagnosticar fallos en las pilas de combustible Las pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) son las tecnologías de pilas de combustible más prometedoras para los sistemas de cogeneración de calor y energía (CHP). Unos científicos investigaron estrategias para detectar fallos a través de la red o por medios convencionales para su comercialización. Energía © Thinkstock Las pilas de combustible son dispositivos de conversión electroquímica que transforman la energía almacenada en los enlaces químicos en energía eléctrica, pero sin combustión. Las SOFC pueden utilizar diferentes combustibles, y sus altas temperaturas de operación producen escapes calientes que se aprovechan en operaciones de ciclo combinado como en los sistemas CHP. Uno de los desafíos más importantes para la implantación comercial en microsistemas CHP es la falta de metodologías de diagnóstico de las SOFC para reducir los fallos, prolongar la vida útil del servicio y abaratar los costes operativos. Un importante consorcio europeo lanzó el proyecto GENIUS (Generic diagnosis instrument for SOFC systems) a fin de investigar la posibilidad de aplicar una estrategia general para sortear esta dificultad. Con apoyo de la Unión Europea, el grupo de científicos trabajó en la creación de una herramienta genérica para diagnosticar la condición de una SOFC con indicadores de obtención simple y su desviación de los parámetros de control. En la actualidad, por la complejidad del sistema SOFC, es difícil analizar los parámetros asociados con los componentes internos del mismo. Además, los modelos obtenidos son muy complicados y no pueden utilizarse en tiempo real. Las entidades asociadas compararon dos estrategias de diagnóstico diferentes. Las estrategias se diseñaron para que fueran compatibles con modos a través de la red o por medios convencionales. En el primer caso, el principal objetivo es la seguridad de la planta y el cumplimiento de la normativa. Los diagnósticos por medios convencionales son importantes para programar el mantenimiento y las reparaciones. Los datos espectroscópicos de impedancia electroquímica de un sistema SOFC comercial real brindaron información importante para el desarrollo de los dos modelos. La primera estrategia se basó en el análisis de los residuos entre los valores medidos experimentalmente y los pronósticos. Se detectó un fallo cuando el valor residual es mayor que el umbral establecido previamente. La segunda estrategia se basó en el reconocimiento de un patrón. Los indicadores de la condición del sistema se extrajeron de las señales medidas y se clasificaron según su comportamiento matemático o los cambios de patrón. La investigación destacó la dificultad asociada a crear una aplicación genérica pues las demandas de cada socio industrial respecto de esta herramienta eran diferentes. Además, para alcanzar el uso de interés, el diagnóstico crítico de la seguridad, deben profundizarse las investigaciones a fin de definir los umbrales. Este es uno de los motivos por los cuales los sistemas de diagnóstico actuales son relativamente conservadores. Las entidades asociadas concluyeron que se trata de una herramienta relativamente valiosa, pero que debe desarrollarse de acuerdo con intereses individuales y no genéricos. Palabras clave Fallos en las pilas de combustible, SOFC, detección de fallos, sistemas CHP, diagnóstico
