Las ventajas del mantenimiento automatizado de aerogeneradores
A lo largo de su vida útil, las palas de los aerogeneradores soportan condiciones ambientales adversas que pueden provocar grietas, delaminación, daños por impacto, fallos de adhesión y erosión del borde de ataque. Uno de los principales problemas es que muchos de estos defectos aparecen bajo la superficie de las palas, por lo que las inspecciones visuales convencionales o hechas con drones no permiten detectarlos con fiabilidad. «El mantenimiento también requiere mucha mano de obra, es costoso y, a menudo, obliga a los técnicos a trabajar en altura», afirma Nuno Rego, miembro del proyecto Romain(se abrirá en una nueva ventana) en la empresa Grupo EDP en Portugal(se abrirá en una nueva ventana). «Las paradas necesarias para efectuar las reparaciones pueden ocasionar importantes pérdidas de producción y aumentar los costes de explotación para los propietarios de parques eólicos».
Inspección robótica de las palas de los aerogeneradores
El objetivo general del proyecto europeo Romain era desarrollar y validar un sistema de mantenimiento robotizado capaz de inspeccionar y reparar las palas de los aerogeneradores sobre el terreno. Para ello, se reunió a especialistas en robótica, operación de aerogeneradores, ensayos no destructivos, inteligencia artificial (IA) y tecnologías de reparación de materiales compuestos. «El trabajo se llevó a cabo en varias etapas —explica Rego—. Primero desarrollamos una plataforma robótica capaz de desplazarse por las palas de los aerogeneradores y posicionarse sobre ellas. También creamos un sistema de inspección avanzado para detectar defectos ocultos». A continuación, el equipo del proyecto desarrolló algoritmos de IA para automatizar la identificación de defectos y la interpretación de los datos de las inspecciones, así como tecnologías robóticas de reparación, entre ellas la aplicación automatizada de parches y técnicas avanzadas de reparación mediante soldadura. «Integramos los principales subsistemas en una única plataforma robótica de mantenimiento —añade Rego—. Los probamos en laboratorios e instalaciones de ensayo de Aerones en Riga (Letonia), donde se creó un entorno específico para realizar pruebas con palas».
Detección y reparación de defectos ocultos bajo la superficie
Por último, se llevaron a cabo ensayos de campo para validar en condiciones reales de funcionamiento todo el proceso, desde la inspección hasta la reparación. Las pruebas se llevaron a cabo en los parques eólicos de La Cabaña y El Gramal (España), gestionados por EDP Renewables. Los ensayos demostraron que el robot podía acceder a las palas de los aerogeneradores, inspeccionarlas e identificar defectos localizados mediante análisis basados en IA. También se efectuaron reparaciones puntuales en aerogeneradores en funcionamiento. «Un resultado especialmente importante fue el uso satisfactorio de la cizallografía, una técnica de medición basada en láser, para detectar defectos ocultos bajo la superficie que no podían observarse con los métodos de inspección convencionales —destaca Rego—. Estos defectos se confirmaron después mediante nuevas inspecciones realizadas varios meses después».
Funcionamiento satisfactorio en parques eólicos
El trabajo acometido en Romain ha demostrado que el mantenimiento robotizado de las palas es técnicamente viable y puede aplicarse satisfactoriamente en parques eólicos en funcionamiento. Los próximos pasos serán mejorar la capacidad de la IA para detectar defectos y aumentar la velocidad de procesamiento, así como perfeccionar el sistema de reparación para abordar una mayor variedad de defectos. «También queremos incluir actividades de mantenimiento adicionales, como la preparación y el acabado de superficies —comenta Rego—. Mientras tanto, seguiremos validando la tecnología con operadores de parques eólicos y estudiando oportunidades comerciales junto con nuestros socios, entre ellos Aerones, Tecnalia, Front Technologies y EDP». De hecho, el equipo del proyecto cree que esta innovación tiene un gran potencial en el sector. Un análisis tecnoeconómico indicó que el mantenimiento robotizado permite reducir los costes de explotación, efectuar más reparaciones durante cada campaña de mantenimiento y disminuir los retrasos debidos a las condiciones meteorológicas. De este modo, el proyecto Romain espera contribuir al crecimiento futuro del sector de las energías renovables en Europa.
