China lleva varios años desbancando a Estados Unidos como el país con las infraestructuras más grandes del mundo. Entre las interminables líneas de ferrocarril de alta velocidad y los puentes que superan los 50 kilómetros de longitud se sitúan las centrales hidroeléctricas más potentes jamás construidas. Algunas de ellas incluso con más capacidad que todo el entramado nuclear de España.
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Este afán de construcción a gran escala ha llevado a un equipo de científicos de la Universidad de Tsinghua a dar una vuelta de tuerca más y optar por emplear un concepto más propio de las impresoras 3D que de la ingeniería tradicional. Hasta ahora, las infraestructuras impresas con esta técnica se habían limitado a pequeñas casas que nada tienen que ver con la complejidad de una presa en la meseta del Tíbet.
Los investigadores llevan trabajando en este terreno desde hace 10 años, tal y como recoge South China Morning Post, y han plasmado el proyecto en la revista de la propia universidad. Además, todo el proyecto está respaldado con grandes dosis de inteligencia artificial que tienen como objetivo hacer levantar la presa de la forma más eficiente posible.
Adiós, humanos
Uno de los objetivos del próximo proyecto chino es el de apartar a los humanos de los trabajos más repetitivos a la par que arriesgados. En su lugar, un complejo sistema de inteligencia artificial será el centro de control de toda la obra y quien comandará el trabajo de toda la maquinaria, también autónoma.
Eliminados los conductores de camiones y operarios de máquinas excavadoras, la participación humana a pie de obra estará restringida a la extracción de algunos materiales necesarios para la construcción. Estos algoritmos están siendo desarrollados para convertirse en el jefe de obra más eficiente posible, que comandará y ordenará todo el trabajo.
Presa Baihetan, donde se aplicó parcialmente la inteligencia artificial
Según los cálculos aportados, la automatización de todos los procesos se traducirá en un tiempo de ejecución más corto y con menos errores si se compara con el trabajo humano. "Especialmente en entornos hostiles y peligrosos", tal y como apuntan el equipo científico en el estudio.
Uno de los procesos preliminares del proyecto ha sido el de diseccionar la construcción de la presa en láminas. Una forma de trabajo propio de las impresoras 3D y que la inteligencia artificial es capaz de manejar para ir asignando los robots renecesarios. Capa a capa de hormigón tienen planeado terminar la presa en 2024. Según algunos medios locales, los primeros trabajos sobre el terreno se comenzaron a ejecutar a finales del pasado 2021.
Zona de trabajo de la presa Yangqu
El primer paso de todo el proceso de construcción tiene como protagonista a las máquinas excavadoras autónomas desarrolladas para identificar y cargar los materiales a una tolva; donde una flota de camiones —sin conductor— irán cargándolos ordenadamente.
La inteligencia artificial central organizará las rutas de estos camiones y controlará el tráfico para que sea lo más fluido posible hasta llegar al punto de descarga. Allí, otra tanda de excavadoras alimentará a las máquinas de hormigonado, que irán levantando la presa capa a capa. Sin olvidarse de las apisonadoras —sí, también autónomas— que se cerciorarán de la compactación del material.
Precisamente, este último tipo de maquinaria servirá como centro de recopilación de datos de campo para alimentar la inteligencia artificial. Analizará la vibración del terreno al paso de las apisonadoras para conocer cómo está asentando el hormigón. Los sensores a bordo de los vehículos cuentan con reconocimiento de personas y obstáculos en los alrededores de la zona de operación.
Otro de los argumentos de la tecnología es que se evitarán los errores humanos. Según los propios investigadores, es común que un conductor se equivoque de lugar de descarga o que los operarios de los rodillos no puedan mantener una trayectoria recta debido a las vibraciones.
Construcción de presa con impresión 3D de hormigón
Cuanto esté terminada, la presa de Yangqu, como así se denomina, tendrá una altitud de 180 metros y albergará una central hidroeléctrica en su interior capaz de generar unos 5.000 millones de kW/h (5 TWh o Teravatio hora) durante todo un año.
El caso Baihetan
Aplicar inteligencia artificial a este tipo de infraestructuras no es algo realmente nuevo en China. Uno de los grandes logros ingenieriles de los últimos años pasa por la presa Baihetan —la segunda más grande del mundo— que se levantó en solo 4 años.
Presa de Baihetan en funcionamiento
Parte del éxito en el tiempo de construcción se achaca al empleo de inteligencia artificial para gestionar el tráfico pesado tomando datos de las plantas cementeras para conocer la producción y la demanda. También incluyeron sensores dentro de la maquinaria para obtener datos del estado en tiempo real. Aunque en aquel momento los vehículos eran conducidos por humanos.
Se construyó en el río Jinsha, afluente del Yangtsé, y está compuesta por un arco de doble curvatura construido de hormigón con una altura máxima de 289 metros por 709 metros de cuerda. Tiene previsto comenzar a funcionar el próximo mes de julio y cuenta con una potencia instalada de 60,24 TWh, unas 12 veces más que la presa Yangqu.