Drones, sensores e imágenes en 3D para evitar el deterioro de las torres que generan energía eólica en el mar

La energía eólica offshore está experimentado un rápido crecimiento debido a que proporciona altas potencias a la red de forma estable y a costes muy competitivos. A pesa del parón sufrido en los últimos meses por los problemas en la cadena de suministro, se espera que el mercado global de energía eólica marina crezca más del 10,78% entre 2022-2027, según las estimaciones del Consejo Global de la Energía Eólica (GWEC, por sus siglas en inglés).

Aun así, uno de los mayores problemas que tendrá que afrontar esta industria a corto plazo tiene que ver con los costes de operación y mantenimiento de este tipo de parques, que se degradan más rápidamente que las instalaciones en tierra por la corrosión. 

El difícil acceso a los aerogeneradores y las condiciones medioambientales del mar, pueden aumentar sustancialmente el gasto en esta partida, llegando a suponer hasta el 30% de sus costes. Además, puede ser mucho mayor que de la instalación inicial de dicho sistema por sí solo. 

[El Gobierno aumenta la partida destinada a desarrollar la eólica marina flotante en España]

En este contexto, nace en 2019 el proyecto Watereye liderado por Ceit. "El objetivo principal era reducir los costes de operación y mantenimiento de los aerogeneradores offshore, contribuyendo a mejorar el funcionamiento de los parques eólicos marinos mediante el seguimiento remoto de su salud estructural", concretan desde este centro tecnológico español.

Tras tres años de trabajo, ha finalizado con éxito, y ahora están a la espera de completar el piloto antes de iniciar la comercialización de sistema, que esperan que no tarde más de tres años. 

Ultrasonidos y drones

Gracias a una detección temprana, inteligente y precisa de la corrosión en las estructuras, con la implantación de este sistema se reducirán los costes de los seguros, el esfuerzo de inspección, así como de los costes de mantenimiento, y se mejorará la disponibilidad integrando los datos de corrosión.  

Para ello, “utiliza ultrasonidos para monitorizar continuamente la estructura de acero desde el interior de la torre offshore, donde se despliegan unos nodos sensores que miden el espesor de la estructura y con ello su pérdida de grosor debido al fenómeno de la corrosión” explica Ainhoa Cortés, investigadora de Ceit.

[Drones españoles sin GPS para inspeccionar más de cerca los aerogeneradores]

La tecnología está compuesta por unos sensores fijos y un sensor móvil que detecta los ultrasonidos desde un dron. Este dispositivo, que ha ayudado a desarrollar la empresa Delft Dynamics, de los Países Bajos, vuela a un punto determinado dentro de la torre del aerogenerador para realizar la medición donde no puede utilizar GPS. 

Para desplazarse, emplea la información que le proporciona una cámara de seguimiento combinada con otros sensores de posicionamiento. Es así cómo llega hasta una serie de puntos críticos de la estructura, donde hace la medición del grosor automáticamente gracias a los sensores de ultrasonidos desarrollados por Ceit. 

En el desarrollo de la solución, la belga Flanders Make fue responsable del diseño de la interfaz 3D, para visualizar el estado de la estructura a partir de las mediciones de los sensores, y la instalación de una maqueta de la torre del aerogenerador, en la que se creó un entorno relevante para efectuar las mediciones. 

Por su parte, la española Plocan ha organizado la validación y la integración final del proyecto en sus instalaciones, donde la tecnología se ha probado en un entorno real. El consorcio, financiado con 4,7 millones de euros por Horizon 2020, el Programa de Investigación e Innovación de la Unión Europea, lo completan las empresas Cobra (España) Semantic Web Company, Sintef (Noruega) y la Universidad Técnica de Delft (Países Bajos).