Publicada el 12 de mayo de 2017

La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. La ley de conservación de la energía es quizá una de las frases científicas que mejor se ha incorporado al refranero popular. Y no es para menos.  La energía existe y nosotros la transformamos para usarla en nuestro beneficio.  Así ha sido desde que el señor Faraday logró dominar lo que antes era solo una “fuerza mágica”.

La ley que deriva en el primer principio de la termodinámica sostiene que el nivel de energía, en un sistema completamente aislado, permanece invariable.  El problema es que la industria energética todavía no ha logrado el aislamiento total de estos sistemas.

Un circuito ineficiente

En su viaje por las redes del mundo, desde su origen hasta nuestros hogares y transportes, la energía se transforma y se pierde. Un goteo constante que también se produce en el procesamiento de muchos de los combustibles que generan esa energía.

Se calcula que, aproximadamente, un 30% de la electricidad se queda por el camino en su transporte a través de la red. Aunque es complicado contar con datos concretos, el equivalente a cientos de miles de barriles de petróleo se desperdicia cada año por fugas no controladas en los oleoductos. Datos similares han sido señalados incluso en las propias plantas de producción. Y la lista sigue.

Contra estas fugas y pérdidas de energía solo conocemos, de momento, una solución: el control y la monitorización. El problema, hasta ahora, era que las vastas infraestructuras energéticas tenían que ser revisadas por ingenieros a simple vista y, muchas veces, incluso a pie. Hasta ahora. Aquí es donde los drones han aparecido con fuerza para revertir la situación.

Aeronaves no tripuladas para reducir el goteo energético

Los drones, o  aeronaves no tripuladas, han encontrado un gran campo de aplicación a nivel industrial. Topografía, minería, agricultura… muchos sectores parecen estar listos para sumarse a la nueva revolución aérea. En la industria de la energía eléctrica, sin embargo, no se habla de promesas futuras, sino de realidades, ya que los drones se han venido utilizando en este campo durante el último lustro.

De hecho, algunos informes señalan que el mercado de los drones aplicados a la industria energética se disparará durante los próximos años y alcanzará un valor de 4.500 millones de dólares en 2025. Así es como los drones ya están generando este valor.

Reducir-consumo  de energía eléctrica aeronaves

La industria petrolera

Al ser una de las industrias con mayor capacidad de inversión, también ha sido una de las primeras en apostar por aplicar las aeronaves no tripuladas. Como resultado, las inspecciones de oleoductos, gasoductos y plataformas de extracción han reducido su coste en un 80% gracias a los drones.

Además, las aeronaves no tripuladas permiten minimizar el riesgo para el personal humano y acceder a zonas remotas de forma mucho más sencilla. Pero estas no han sido las razones principales por las que las grandes petroleras del mundo han apostado por los drones. Han sido los datos.

Las aeronaves no tripuladas pueden estar equipadas con cualquier tipo de sensor o cámara que recoja gran cantidad de información de forma rápida y sencilla. Incluso pueden monitorizar infraestructuras en tiempo real.

De hecho, el siguiente paso, en el que ya se trabaja, es en la automatización total de los procesos. Reducir al mínimo la intervención humana tanto en la operación de las aeronaves como en el análisis posterior de los datos recogidos.

Inspección de plantas solares

Aunque hay diferentes tipos de paneles y células fotovoltaicas, los módulos solares pueden llegar a tener hasta 60 células cada uno, a pesar de que generalmente el número es algo menor. A su vez, los módulos se organizan en paneles, cuyo tamaño también varía en función de la energía que se quiera generar. Y las plantas solares más grandes del mundo cuentan con cerca de dos millones de paneles. Ahora multipliquemos y pongámonos en la piel del técnico que tiene que encontrar la célula fotovoltaica que falla. Casi imposible.

Reducir consumo de energía eléctrica energía solar

Sin embargo, los drones equipados con cámaras térmicas han traído una revolución sencilla a este campo de inspección de infraestructuras. Básicamente, las células fotovoltaicas defectuosas están a más temperatura que las que funcionan correctamente, lo que se conoce como hot spots.

Así, un rápido vuelo no tripulado y una serie de fotos con una cámara que capte el espectro infrarrojo otorgan información muy precisa acerca de dónde está el fallo. Es una solución que ahorra costes y mucho tiempo tanto a nivel inspección como a la hora de diagnosticar la avería y conocer sus causas. 

Mantenimiento predictivo de aerogeneradores

Los molinos han sido aliados del ser humano durante siglos. Sus primos más modernos, los aerogeneradores, han significado una importante revolución energética e ingenieril. Tanto, que hay países que ya han logrado generar más energía eólica de la que pueden consumir.

Los aerogeneradores y sus palas son estructuras muy complejas y de gran envergadura, sometidas a erosiones y fuerzas constantes y tensiones que pueden llegar a ser extremas. La aparición de grietas en la estructura y los desprendimientos de las capas superficiales son bastante comunes. Y los costes derivados de su reparación pueden llegar a echar por tierra la viabilidad de todo un parque eólico.

Aquí es donde los drones están jugando un papel crucial. La inspección y monitorización constante de los aerogeneradores sirve para detectar fallos en su fase más temprana y solucionarlos sin tener que llegar a desmontar las palas. El uso de aeronaves permite a los técnicos acercarse al aerogenerador sin peligro, utilizar lentes y cámaras mucho más precisas y multitud de sensores en busca de fallos.

La industria eólica lleva varios años explorando la utilización de drones para inspección. De hecho, ya hay varios modelos en el mercado —como el Aracnocóptero, diseñado en el Parque Científico de la Universidad de Salamanca— pensados específicamente para la industria de la energía del viento. 

Reducir consumo de energía eléctrica con drones

Sobrevolar las redes de energía eléctrica

El territorio español está interconectado por más de 41.200 kilómetros de líneas de alta tensión y cuenta con unas 5.000 posiciones en subestaciones eléctricas. Además, la infraestructura eléctrica suele estar alejada del suelo por seguridad y muchas veces atraviesa zonas de difícil acceso.

El mantenimiento desde tierra es complicado, por lo que, desde hace muchos años, las operadoras de las redes han venido haciendo los trabajos de inspección más complicados desde helicópteros. El apoyo de personal aéreo se utiliza para inspecciones visuales y termográficas, topografía, cambio de elementos dañados o incluso limpieza de aisladores.

Desde que se aprobó el primer reglamento específico para el uso comercial de drones en 2015, las compañías eléctricas han empezado a introducir drones en la industria energética para realizar las mismas tareas. El ahorro de costes comparado con el uso de un helicóptero y la reducción drástica de riesgos para el personal hacen que nadie dude ya que los drones acabarán tomando el control de nuestra red eléctrica.

Reducir consumo de energía eléctrica

“Transformar el sector de la energía, aumentando las inversiones en eficiencia energética y en energías renovables”.

Este es uno de los principales mandatos del acuerdo del clima de París, en vigor en la Unión Europea desde el pasado mes de noviembre. El último acuerdo que busca echar el freno al calentamiento global.

Histórico para unos, escaso para otros, lo cierto es que el acuerdo de la cumbre COP21 ha puesto el acento sobre uno de los grandes lastres del sistema energético global. Reducir el goteo de energía es imprescindible y, para ello, todos los aliados son necesarios. Desde el aire, las aeronaves no tripuladas ya están empezando a cerrar el grifo.

Escrito por Juan Samaniego el 12 de mayo de 2017 con las etiquetas: consumo de energía drones energía energía eléctrica infraestructuras innovación inspección Tecnología

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