Los edificios inteligentes se vuelven aún más inteligentes con sensores de recolección de energía
Los edificios son responsables de alrededor del 40 % del consumo de energía en la Unión Europea. Las instalaciones dañadas, con mal funcionamiento o ineficientes de los edificios derrochan recursos y, si los errores pasan mucho tiempo sin detectarse, las pérdidas son significativas. Esto puede limitarse con sistemas de control inteligentes mediante sensores que miden el consumo eléctrico, la humedad y otros aspectos del entorno interior. Sin embargo, los sensores suelen alimentarse mediante pilas con una vida útil limitada y que, cuando se desechan, resultan contaminantes. Ahora el proyecto RePower, financiado con fondos europeos, ha desarrollado un sistema patentado que permite a los sensores recolectar cantidades minúsculas de energía del cableado de un edificio para funcionar, evitándose así la necesidad de pilas. «Si no se producen averías en los edificios y podemos seguir utilizándolos durante más tiempo, es bueno tanto para nuestro medio ambiente como para la economía», comenta el doctor Bo Eskerod Madsen, director general de la empresa danesa ReMoni(se abrirá en una nueva ventana), que dirigió el proyecto. Los dispositivos de recolección de energía de RePower, con sensores, una antena y microprocesadores, se fijan al cableado y los tubos existentes. Tal y como explica el doctor Madsen: «La mayoría de los cables disponen de conductores en su interior y el dispositivo recolecta energía de la tensión que circula por el cable en todo momento. No toman energía de la corriente eléctrica porque en ocasiones no hay corriente, pero los sensores siguen siendo necesarios para el control». «La cantidad de energía que se puede recolectar de un cable es extremadamente reducida y debe ser justo la suficiente para accionar la electrónica de control de los sensores y el dispositivo de recolección de energía», añade. Una vez instalado, el sistema bidireccional envía de forma inalámbrica datos de los sensores a la nube y esta, a su vez, controla los sensores. El sistema analiza los datos y emite alertas si debe ajustarse o solucionarse algo. «Se comunican por sí solos para lograr que el edificio funcione mejor como parte del internet de las cosas», explica el doctor Madsen. Muy poca energía El mayor reto del proyecto fue técnico. «Fue necesaria una gran optimización de los instrumentos. Si se utilizan componentes electrónicos estándar, se consume más energía de la que puede proporcionar el dispositivo de recolección», señala el doctor Madsen. Durante el proyecto, el consumo de energía de los dispositivos se redujo de 10 microamperios (una millonésima parte de un amperio) a alrededor de 40 nanoamperios (una milmillonésima parte de un amperio). «Por lo tanto, multiplicamos por prácticamente 250 el rendimiento de los circuitos internos, lo cual resultó difícil», añade. «Poder alimentar los dispositivos electrónicos con tan poca energía es algo realmente novedoso. Además, deben ser robustos y estables con diferentes configuraciones», explica, y añade que el prototipo requirió numerosas pruebas de laboratorio con muchos tipos de cables e instalaciones con diferentes frecuencias y tensiones. Sistema inteligente Cada dispositivo RePower de 15 cm (el tamaño depende del tamaño de la tecnología de antena actual) contiene un número diferente de sensores. La antena garantiza que funcione en edificios con numerosos muros de hormigón y zonas con una cobertura inalámbrica deficiente. Un sistema inteligente con autoaprendizaje optimiza el flujo de datos desde cada sensor. «Los datos entran a un ritmo lento simplemente porque no se puede generar suficiente energía para transferir todos los datos a la nube», señala el doctor Madsen. El sistema analiza los datos y, si algo parece erróneo, «ordena» la obtención de datos adicionales de ciertos sensores. «Estos sensores enviarán datos especiales, digamos, durante una hora y después volverán al modo de bajo volumen sin sobrecargar el (bando de ancha) inalámbrico», añade. El sistema ya se ha vendido en Europa y Singapur. «Los clientes quieren un servicio completo. Compran nuestra plataforma con sensores, alarmas e interfaces y, después, lo completan con sus propios servicios e interfaces de usuario», concluye el doctor Madsen.
