La necesidad de repensar los motores eléctricos para hacer que cada vatio valga la pena
La transición hacia un modelo descarbonizado más sostenible supone hoy una realidad ineludible en la que debemos implicarnos todos. La tendencia alcista, y casi irreversible, del precio de la energía está afectando muy negativamente a la competitividad de las empresas. En este contexto, la energía más barata -y también más limpia- es la que no se consume. Por tanto, la eficiencia energética debe ser protagonista en el nuevo modelo energético.
Esta transición debe apoyarse, sin duda en la digitalización, pieza complementaria, y diría necesaria, para mejorar proyectos de eficiencia energética mediante tecnologías que recopilan y analizan datos para efectuar cambios en el uso de la energía en el mundo real. Las tecnologías de recogida de datos, como los sensores y los contadores inteligentes, recopilan y analizan datos sobre el uso de la energía y otros condicionantes que afectan a su uso (como el clima). Los datos se procesan para convertirlos en información útil mediante tecnologías de análisis como los algoritmos de inteligencia artificial. Por último, la información procesada se envía a dispositivos que pueden efectuar cambios físicos para optimizar ese uso de la energía.
En este sentido, hay que tener muy en cuenta que, según los últimos datos de la Comisión Europea, los edificios utilizan el 40% de la energía final y generan el 36% de las emisiones de gases de efecto invernadero, Además, hoy, aproximadamente el 75% del parque de edificios de la UE es energéticamente ineficiente.
Por otra parte, el Departamento de Energía de EE. UU., confirma que la calefacción y refrigeración en los edificios comerciales consume aproximadamente el 45% del total de los costes energéticos, y que, de promedio, el 30% de la energía utilizada en ellos se desperdicia.Mejorar estas cifras es un desafío tanto para optimizar el consumo y uso energético de los edificios, como para conseguir alcanzar los objetivos de ahorro energético en Europa y en España que hay que abordar de inmediato ya que el paquete de medidas “Fit for 55” de la Comisión Europea establece la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en un 55% para 2030. Y el Plan Integrado para la Energía y el clima del Gobierno de España, insta a potenciar las energías renovables y mejorar la eficiencia energética en un 39,5%.Según la Agencia Internacional de la Energía, los motores eléctricos consumen alrededor del 50% de la energía del mundo y casi la mitad de ella se desperdicia por su ineficiencia.
Esto ha hecho que fuese necesario disponer de una tecnología disruptiva para optimizar la manera en la que se utiliza esta energía a través de la convergencia entre “software y hardware”. Antes, se desarrollaba primero el hardware y sobre esa máquina se incluía la sofisticación a través del software. Hoy, la digitalización y el desarrollo del software ha permitido que este marque el desarrollo de la tecnología siendo el pilar a través del cual posteriormente se adaptará el diseño de la máquina, el hardware.
El gran desarrollo de la digitalización ha permitido diseñar máquinas y motores más eficientes. Hasta ahora, su ineficiencia se debía a dos razones principales: la primera, que los motores eléctricos convencionales muestran bajas eficiencias a velocidades variables, la segunda, que el big data no suele utilizarse y pasa desapercibido, lo que no permite automatizar su modo de funcionamiento ni extraer conclusiones sobre las condiciones del entorno para optimizarlos de una manera eficiente. Si no potenciamos la digitalización, si no monitorizamos ni controlamos los motores a través de software, no serán del todo eficientes y, además, terminan deteriorándose, generando costes añadidos.
Estas mejoras pueden observarse en los motores eléctricos de reluctancia conmutada que tienen un diseño más eficiente y robusto que los convencionales para operar a distintas velocidades manteniendo una alta eficiencia y que se usan en instalaciones que necesitan mucha fiabilidad, centrales nucleares, minería o instalaciones aeroespaciales. Pero tenían un gran reto: su control y monitorización ya que es muy difícil (y costoso) controlarlos de manera óptima.
Ahora, gracias a los desarrollos tecnológicos y a la digitalización pueden contar con un nuevo elemento como es un controlador, que realmente es lo que marca la diferencia. Se trata de un microprocesador donde se aloja un software basado en algoritmos de aprendizaje automático y herramientas de tratamiento de datos que permiten controlar el motor de manera automática y precisa en función de las condiciones del entorno. Así, funciona en su punto óptimo sin desperdiciar energía.
Además, el desarrollo de un nuevo dispositivo denominado supervisor, que utiliza IoT para volcar todos los datos a la nube, permitirá monitorizar y controlar todos los motores (además de otros elementos de los edificios) y obtener el big data para seguir optimizando su uso. El valor diferencial de estos nuevos motores reside en su software de control y monitorización inteligente con datos en tiempo real que adecúa automáticamente su funcionamiento y optimiza el consumo energético según las diferentes condiciones de su entorno.
En definitiva, el software de control, la conectividad en la nube y el big data consiguen que toda la energía que emplean estos motores eléctricos se aproveche al máximo, de forma permanente y sin derrochar ningún vatio, a cualquier velocidad y modo de funcionamiento haciéndolos mucho más eficientes. Además, se consigue una mejor detección y diagnóstico de errores, reduciendo fallos y periodos de inactividad, así como los gastos operativos y costes de mantenimiento prolongando su vida útil. Estos avances que tenemos ya a nuestro alcance han de hacer cambiar la manera en la que empresas y organizaciones entienden la sostenibilidad. La amenaza del cambio climático ha de convertirse en una oportunidad: los planes de descarbonización no deben ser un reto complicado ni una obligación, sino que deben ser una palanca útil para diseñar la estrategia de negocio y un catalizador del desarrollo empresarial analizándolos desde una perspectiva tecnológica y digital.