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Domingo, Septiembre 22, 2019

Erosión en palas de turbinas eólicas resueltas con la ayuda de inteligencia artificial

La erosión de los materiales utilizados en las palas de las turbinas eólicas causada por condiciones climáticas adversas es un problema que se aplica a todo el sector de la energía eólica. El proyecto antiAGE del Centro de Investigación Técnica VTT de Finlandia ha encontrado una solución funcional al problema material con la ayuda de la inteligencia artificial y la impresión 3D.

La erosión del material de la pala de la turbina eólica es un problema sorprendentemente costoso, que nadie había podido resolver antes.

El material de la pala se erosiona debido al efecto de la lluvia, el granizo y el polvo de arena, lo que reduce significativamente la vida útil de los aerogeneradores. El reemplazo acelerado de las turbinas se vuelve costoso: como resultado de este problema, se pierde hasta 2 a 4 por ciento del valor de toda la energía generada por el viento.

Para 2030, la energía eólica crecerá hasta convertirse en una tecnología de gran generación, que se espera produzca alrededor del 15% de la electricidad global.

Se trata de un problema clásico dentro de esta industria en particular que cuesta miles de millones de dólares y trae costos adicionales a toda la energía eólica. A medida que aumenta el tamaño de los aerogeneradores y que los parques eólicos se ubican en el mar en condiciones cada vez más exigentes, se enfatiza la importancia del problema. La inteligencia artificial (IA) encuentra una solución óptima para aportar a la solución de este problema.

En su proyecto antiAGE, VTT modeló el problema material y se dispuso a resolverlo virtualmente. Esta es la primera vez que se utiliza la inteligencia artificial para desarrollar una solución material en esta escala.

En principio, es posible encontrar un número ilimitado de variaciones diferentes para el material utilizado en las palas de aerogeneradores compuestas de los mismos componentes del material pero que difieren ligeramente entre sí. De todas estas alternativas, uno necesitaría encontrar la que mejor se adapte a este propósito particular y cumpla con sus requisitos operacionales.

Las habilidades de percepción humana son insuficientes para visualizar todas las dimensiones relacionadas con la optimización de soluciones materiales. La IA, por otro lado, es capaz de desentrañar relaciones muy complicadas de causa y efecto, simular soluciones y pasar por un número infinito de alternativas para encontrar la que funcione mejor en relación con los requisitos establecidos ,

La impresión 3D aporta flexibilidad a la fabricación

En principio, utilizando AI, sería posible encontrar una solución de material a medida optimizada para un propósito específico para cada componente de cualquier producto individual. Sin embargo, la fabricación de tales materiales altamente adaptados sería difícil si se usaran las técnicas de fabricación tradicionales.

La impresión 3D, o fabricación aditiva, ofrece la oportunidad de producir el material deseado en cualquier forma sin costos excesivos. Cuando se aplica de esta manera, la impresión 3D hará exactamente lo que se supone que debe hacer.

VTT dijo que también está solicitando fondos adicionales para el proyecto, ya que también hay muchos objetivos para soluciones de materiales optimizados en otros sectores de la industria. Cuanto más complejo es el producto, más caro es desarrollar materiales adecuados para un propósito específico, y más difícil es, en general, encontrar soluciones materiales que funcionen bien. AI permite que tales problemas sean resueltos con eficiencia.

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