Reducción de los costes de funcionamiento y mantenimiento de los aerogeneradores marinos
La energía eólica marina es una fuente de energía renovable en rápido crecimiento. En 2021, la capacidad eólica marina instalada era de 14,6 GW en la Unión Europea (UE), cifra que se multiplicará por al menos 25 de aquí a 2030. Su despliegue, por tanto, desempeña un papel fundamental en la consecución de los objetivos climáticos y energéticos a largo plazo de la UE. Sin embargo, el funcionamiento y mantenimiento de los aerogeneradores marinos es un proceso complejo y caro. Esto se debe a las condiciones ambientales que provocan altos niveles de corrosión y a la falta de un acceso fácil a las turbinas. «Para abordar estos problemas, el equipo del proyecto WATEREYE, financiado con fondos europeos, se propuso reducir los costes de funcionamiento y mantenimiento mediante el diseño de una tecnología integrada que permitirá a los operadores de parques eólicos predecir con precisión las necesidades futuras de mantenimiento en tiempo real y sin supervisión», señala Ainhoa Cortés, coordinadora del proyecto.
Un análisis más profundo del sistema de control WATEREYE
«Nuestro objetivo era diseñar un sistema inteligente de control de la corrosión que cubriera dos zonas fundamentales: la zona de salpicaduras y la zona atmosférica de un aerogenerador marino», explica Cortés. La idea del sistema consiste en controlar sobre todo la corrosión de la cara exterior de la estructura del aerogenerador a partir de la superficie interna. «Para cubrir grandes estructuras, se propuso una plataforma móvil basada en un dron. De este modo, se incorpora al dron un sistema de ultrasonidos inteligente que permite medir un número elevado de aspectos esenciales al año», añade Cortés. La zona de salpicaduras, sin embargo, es diferente, ya que se trata de un área restringida a la cual es imposible acceder con un dron. Para controlarla, el equipo del proyecto utilizó una matriz de sensores inteligentes que se fijaron para medir los aspectos más esenciales. «De esta forma, la tecnología WATEREYE mide el espesor de la pared y relaciona la pérdida de espesor con el nivel de corrosión», confirma Cortés. Los datos de ultrasonidos se envían de forma inalámbrica a la estación base situada en el interior del aerogenerador. «Hemos desarrollado algoritmos, modelos y herramientas informáticas para procesar los datos adquiridos destinados a una serie de tareas», añade Cortés.
Superación de los límites actuales relativos a la eficacia en materia de funcionamiento y mantenimiento
La tecnología WATEREYE se probó en un entorno real en la plataforma marina de PLOCAN, donde se validó con éxito su funcionalidad. «Sobre todo, se evaluó el sistema físico: las medidas de ultrasonidos y la detección de corrosión, el posicionamiento de los drones y las comunicaciones inalámbricas», informa Cortés. Los resultados del proyecto demostraron que la tecnología de control puede detectar la corrosión de grandes estructuras con una gran precisión mediante un sistema de control de bajo coste, peso y consumo. «Hemos diseñado un sensor inteligente de ultrasonidos de alta precisión, sin supervisión, de respuesta rápida y no invasivo, y hemos caracterizado el sistema de control para que sea lo suficientemente flexible en cuanto al tipo de corrosión y el espesor objetivo», subraya Cortés. El equipo del proyecto también logró mejorar los métodos de calibración y los protocolos de comunicación de las tecnologías de radiofrecuencia, con el objetivo de transmitir las medidas de forma inalámbrica con alta fiabilidad hacia el interior de una torre metálica en alta mar. «También hemos logrado un posicionamiento preciso del dron en el interior del aerogenerador y desarrollado modelos matemáticos para detectar la tasa de degradación por corrosión, así como para predecir el tipo de degradación y los mecanismos de fallo que sufrirá una determinada combinación de recubrimiento y material de acero, en un entorno determinado», confirma Cortés. En cuanto al siguiente paso, «se trataría de analizar en profundidad la corrosión por picaduras, y la idea es potenciar la tecnología de ultrasonidos desarrollada para cuantificar el tamaño de la picadura», concluye Cortés.
Palabras clave
WATEREYE, corrosión, sistema de control, aerogeneradores marinos, funcionamiento y mantenimiento, sistema de ultrasonidos
