La erosión de los materiales utilizados en las palas de los aerogeneradores por efecto de las condiciones meteorológicas es un problema que afecta a todo el sector de la energía eólica. El proyecto antiAGE de VTT encontró una solución funcional al problema del material con la ayuda de la inteligencia artificial y la impresión 3D.
La erosión del material de las palas de las turbinas eólicas es un problema sorprendentemente costoso, que nadie había podido resolver antes.
"El material de la cuchilla se erosiona debido al efecto de la lluvia, granizo y polvo de arena, lo que reduce significativamente la vida útil de las turbinas eólicas. El reemplazo acelerado de turbinas se vuelve costoso:hasta un 2 a 4 por ciento del valor de toda la energía generada por el viento se pierde como resultado de este problema. "dice el científico principal Anssi Laukkanen de VTT.
“Se trata de un problema clásico dentro de esta industria en particular que cuesta miles de millones de euros y trae costos adicionales a toda la energía eólica. A medida que aumenta el tamaño de las turbinas eólicas y los parques eólicos se colocan en el mar en condiciones cada vez más exigentes, se enfatiza la importancia del problema ", dice Laukkanen.
La inteligencia artificial (IA) encuentra una solución óptima
En su proyecto antiAGE, VTT modeló el problema del material y se propuso resolverlo virtualmente. Esta es la primera vez que se utilizó la IA para desarrollar una solución de material en esta escala.
En principio, Es posible encontrar un número ilimitado de variaciones diferentes para el material utilizado en las palas de las turbinas eólicas compuestas por los mismos componentes de material pero que difieren ligeramente entre sí. De todas estas alternativas, habría que encontrar el que mejor se adapte a este propósito en particular y cumpla con sus requisitos operativos.
"Las habilidades perceptivas humanas son insuficientes para visualizar todas las dimensiones relacionadas con la optimización de las soluciones materiales. AI, por otra parte, es capaz de desentrañar relaciones de causa y efecto muy complicadas, simulando soluciones y pasando por una infinidad de alternativas para encontrar la que mejor funcione en relación con los requisitos establecidos ", Señala Laukkanen.
La impresión 3-D aporta flexibilidad a la fabricación
En principio, usando IA, sería posible encontrar una solución de material a medida optimizada para un propósito específico para cada componente de cualquier producto. Sin embargo, la fabricación de materiales tan personalizados sería difícil si se utilizaran técnicas de fabricación tradicionales.
Impresión 3d, o fabricación aditiva, ofrece la oportunidad de producir el material deseado en cualquier forma sin costos irrazonables. Cuando se aplica así, La impresión 3D hará exactamente lo que se supone que debe hacer.
La cooperación con los fabricantes de aerogeneradores comenzará el próximo año
Los resultados del proyecto antiAGE superaron las expectativas. A través de un proceso de diseño que utiliza pruebas virtuales y aprendizaje automático, VTT pudo desarrollar una solución optimizada para un problema de material muy difícil en menos de un año:un material muy duradero que se endurece cuando se expone a esfuerzos mecánicos.
"Cuando publicamos las noticias sobre nuestra solución, Los fabricantes de turbinas eólicas se interesaron de inmediato en él. Ahora estamos negociando detalles con operadores comerciales, "Informa Laukkanen.
VTT también está solicitando financiación adicional para el proyecto, ya que existen muchos objetivos para soluciones optimizadas de materiales también en otros sectores de la industria. Cuanto más complejo sea el producto, cuanto más caro es desarrollar materiales adecuados para un propósito específico, y en general, es más difícil encontrar soluciones materiales que funcionen bien. La IA permite abordar estos problemas con eficacia.
