Microsoft beca un proyecto de la Escuela de Ingeniería de Bilbao para mejorar la potencia de los aerogeneradores marinos

Microsoft acaba de conceder una beca de 15.000 dólares a un proyecto para mejorar el rendimiento de los aerogeneradores 'offshore' que desde finales de 2018 está desarrollando en la Escuela de Ingeniería de Bilbao el doctorando Lander Galera. La ayuda ha sido otorgada a través de AI for Earth (inteligencia artificial para la Tierra), la iniciativa para apoyar innovaciones para la conservación del medio ambiente de la propia Microsoft, y se materializará ofreciendo al investigador acceso a los servicios de computación en la nube del gigante tecnológico, lo que supondrá acelerar en más un año el desarrollo del proyecto.

La tesis doctoral de Galera estudia cómo medir las pérdidas de potencia que pueden experimentar los aerogeneradores marinos flotantes por las oscilaciones que experimentan las plataformas en que se encuentran y que están expuestas a las condiciones del mar. El viento, las olas y las corrientes marina hacen en que numerosas ocasiones las turbinas no trabajen en la posición más adecuada, lo que repercute tanto en su rendimiento como en el coste al que logran generar la electricidad.

Antes de iniciar el doctorado en Ingeniería Física de la UPV, Galera ya había realizado dos máster en energías renovables marinas y estudiado, por ejemplo, la producción energética a partir del movimiento de las olas. Pero eso le pareció poca cosa comparado con «el potencial del viento flotante», «el verdadero potencial de las energías renovables marinas», asegura. «La mayor parte de la energía eólica que ahora mismo se genera en el mar se logra con turbinas fijas. Su instalación es más compleja que la de los aerogeneradores que se colocan en tierra, pero una vez colocados su funcionamiento es idéntico. Sin embargo, no es una opción válida para costas como las nuestra, que no tiene plataforma continental; a muy pocos kilómetros de la costa ya tenemos grandes profundidades«.

«Eso nos obliga a apostar por las turbinas colocadas sobre plataformas flotantes. Su potencial es mayor porque en alta mar las rachas de viento más fuertes y más constantes, pero también su instalación y mantenimiento también son más caros», subraya Galera. De modo que para lograr que sea una fuente de energía competitiva hay que instalar las plataformas teniendo las máximas garantías posibles de que la turbina va a estar tan cerca como pueda de su funcionamiento óptimo. Y esto es también muy complicado porque ya no sólo entra en juego el viento, también lo hacen las olas, las corrientes marinas y las líneas de amarre que la anclen al fondo. Todo ello ocasiona que en muchas ocasiones la turbina se mueva y no esté siempre totalmente en vertical, que sería su posición óptima.

Así que lo suyo sería conocer todas las combinaciones posibles de estas variables para diseñar modelos de turbina que, por mucho que varíen las condiciones, tengan siempre un buen comportamiento. Es decir, hay que hacer muchos ensayos con prototipos, algo bastante caro, o recurrir a la inteligencia artificial para realizar simulaciones.

Y eso es exactamente lo que hace Galera en el Departamento de Ingeniería Nuclear y Mecánica de Fluidos de la Escuela bajo la dirección de los profesores Jesús María Blanco Ilzarbe y Gregorio Iglesias, éste último docente del University College Cork de Irlanda; aprovechar el potencial de esta tecnología para hacer que confluyan en una misma simulación todos los elementos que pueden modificar el rendimiento de una turbina en alta mar. «Yo, por mi formación, me centro más en la plataforma, en su interacción con las olas y las corrientes, la parte hidrodinámica, pero ya hay programas dedicados a cada una de las áreas. La idea fue crear una nueva herramienta que aunará todas estas simulaciones y averiguar cómo se comportaría el sistema completo en un emplazamiento determinado. Así se puede adaptar su diseño para que la turbina mueva lo menos posible, lo que a su vez permite tener una mejor previsión de la energía que se puede generar. La verdad, es todo un reto», explica.

La cuestión ahora es que realizar todas estas simulaciones requiere de muchísima horas de trabajo, un período que puede acortarse en uno o dos gracias al acceso a Azure, la plataforma de computación en la nube de Microsoft. Esta herramienta recurre al entrenamiento de redes neuronales artificiales, que son sistemas que a partir del análisis de datos y patrones pueden llegar a realizar predicciones y a aprender de sus propias predicciones para generar aún más datos y patrones. «La beca nos permite mil horas de simulación con unos medios que multiplican por cinco la capacidad de los que nosotros tenemos en el laboratorio. Nos dan acceso a 120 núcleos (unidades de procesamiento) cuando aquí tenemos 24. Debería ser cinco veces más rápido, pero yo creo que incluso va a ser más», señala.

«Es un gran aporte de optimismo, porque cuando tú te lo planteas como objeto de tu tesis no sabes si será algo que después de verdad tendrá una aplicación práctica, que es mi deseo porque además pretendemos que después el acceso al sistema de simulación sea gratuito. El interés de Microsoft nos confirma que vamos por el buen camino y nos inyecta mucha moral porque además abre la puerta a otro tipo de financiación si les gustan los resultados de las simulaciones», explica Galera ilusionado.