Optimia-HV, ciencia de la UNViMe para transformar la matriz energética provincial
Energía limpia para la soberanía de San Luis.
Pensar, analizar, desarrollar proyectos a partir de situaciones concretas; sumar la tecnología disponible para la optimización de resultados y arribar a su aplicación concreta para que contribuya con el desarrollo de la provincia y extienda sus brazos al resto del país, es uno de los objetivos que tiene trazados la UNViMe en materia de investigación.
En esa línea de trabajo, ante la convocatoria realizada por el Consejo Interuniversitario Nacional (CIN), fue presentado por el Investigador del CONICET – UNViMe Dr. Jonathan Bosso y avalado por la conducción de la casa de altos estudios, un complejo proyecto de desarrollo tecnológico y social. Fue aprobado hace poco tiempo y está en fase de ejecución; su nombre es “Optimia-HV UNViMe”.
El objetivo general es desarrollar y establecer las instalaciones y facilidades necesarias para investigar la transformación de energías renovables, especialmente bioenergías, y la obtención de Hidrógeno (H2) Verde, gas de síntesis y energía eléctrica que puedan ser de interés para la región. Esto se hará con el fin de dimensionar, valorar y demostrar la viabilidad de producir bioenergías e hidrógenoa partir de la gasificación de biomasa y electrólisis de agua respectivamente, y de sus aplicaciones en el mercado eléctrico a través del empleo de pilas de combustible o como vector energético.
¿Cómo explicamos esta complejidad de palabras para que sea comprendida por la mayor parte de la población?
En primer término, diremos que el proyecto se enfoca en la necesidad de transitar hacia la producción de energía limpia para sustituir los combustibles fósiles, responsables del efecto invernadero y el calentamiento global.
¿Cuál es la oportunidad de San Luis para la obtención de la energía limpia?
La provincia cuenta con altas cifras de desechos orgánicos agrícolas e industriales de provisión durante todas las épocas del año. Su continuidad posiciona a la producción de energía a través de la combustión directa de biomasa por sobre la fotovoltaica y la eólica, dado que éstas tienen el problema de la intermitencia, lo cual requiere soluciones avanzadas para la gestión y el almacenamiento.
Como la provincia de San Luis carece de plantas o instalaciones de transformación de energía de gran envergadura para reducir su dependencia de la red nacional, es transcendental desarrollar conocimiento y tecnología para la producción, el almacenamiento y uso tanto de la energía eléctrica como del hidrógeno verde.
A su vez, se suma el aprovechamiento de la biomasa de desecho (industrial, agrícola o domiciliaria) para obtener gas de síntesis (osyngas) y producir no solo energía eléctrica, sino también compuestos e intermediarios químicos de alto valor agregado como amoníaco, metanol, fertilizantes, polímeros o combustibles líquidos (e-fuels) que provienen de la industria petroquímica.
Este proceso podría ser clave para transformar las refinerías en biorrefinerías. La integración eficiente de todas estas fuentes y procesos, junto con sistemas de captura de dióxido de carbono, en microrredes eléctricas inteligentes es un desafío complejo que requiere la aplicación de tecnologías avanzadas de Inteligencia Artificial para la optimización de su operación.
En eso están lanzados los integrantes de este proyecto, que está liderado como director por el Dr. Jonathan Bosso, acompañado por los docentes investigadores de la UNViMe Gabriel Novillo Rangone, Eduardo Guerreiro y Silvia Miró Erdmann. El equipo de trabajo posee experiencia previa y relevante en la temática. El proyecto está situado en el primer mes de desarrollo, dentro de la extensión de un año.
Estos investigadores cuentan con un equipo de colaboradores de 18 profesionales de distintas universidades nacionales: de Villa Mercedes, de San Luis, de Rafaela, de Misiones y de Río Cuarto.
El área del conocimiento, en la cual se enmarca el proyecto, es Ingeniería y tecnología. Las sub áreas específicas están compuestas por Ingeniería Eléctrica, Electrónica e Informática. Ingeniería de Procesos Químicos. Ciencias de la Computación (para IA y minería de datos).
El proyecto cuenta con el apoyo de empresas privadas como son Kaizen Software S.R.L. de Villa Mercedes; Ecochem S.A. de San Luis; la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Misiones y el Grupo de Electrónica Aplicada de la Universidad Nacional de Río Cuarto/Conicet.
Las empresas y las universidades han tomado como modalidad de interacción con el proyecto “generar sinergias significativas, contribuyendo al avance del conocimiento y a la aplicación de soluciones innovadoras que beneficien a la comunidad y al sector.”
Detalles del proyecto
La estrategia del proyecto se compone de fases que incluyen estudios teóricos, relevamiento de información, y una fase intensiva de experimentación, modelado y validación. Se continuará con una revisión bibliográfica constante para mantenerse actualizado. Además, se realizarán modelados numéricos, para obtener gemelos digitales de los procesos, y simulaciones de las tecnologías estudiadas para comprender su funcionamiento y compararlas con datos experimentales.
Para la optimización de la microrred eléctrica inteligente y la producción de hidrógeno verde se realizará minería de datos a partir de los registros de la microrred eléctrica ya instalada en UNViMe, así como de datos de producción de energía eléctrica a partir de biomasa.
Realizar minería de datos quiere decir que se van a analizar grandes conjuntos de datos para que ayuden a predecir resultados y tomar decisiones informadas.
Consiste en explorar bases de datos, aplicar herramientas y métodos de análisis para procesar la información y descubrir relaciones que no son obvias a simple vista. El propósito principal es obtener conocimiento práctico y valioso de los datos para predecir comportamientos futuros y mejorar procesos y decisiones.
Además, se desarrollarán y entrenarán modelos de inteligencia artificial (IA) para facilitar la comprensión y confianza en las decisiones que se deban adoptar. El trabajo con la Inteligencia artificial, la generación de hidrógeno verde, la investigación sobre dióxido de Carbono y e-fuels conforman actividades en diferentes fases del proyecto.
El proyecto prevé generar conocimiento científico y tecnológico innovador en la aplicación de Inteligencia Artificial y minería de datos para la optimización de la producción de hidrógeno verde y la gestión de microrredes.
La propuesta busca demostrar la factibilidad de producir gas de síntesis a partir de biomasa residual e hidrógeno mediante electrólisis del agua, así como sus aplicaciones en el mercado energético y en la industria química.
¿Cómo se desarrollará el proyecto?
El proyecto se implementa a partir de la puesta en funcionamiento de una microrred experimental en la UNViMe, que integra generación fotovoltaica, almacenamiento en baterías, inversores on-grid y off-grid y un sistema de producción de hidrógeno verde mediante electrólisis.
A partir de esta infraestructura, el equipo desarrolla y prueba prototipos tecnológicos para la conversión del hidrógeno en energía eléctrica mediante celdas de combustible y para la producción de combustibles sintéticos y syngas a partir de biomasa.
Las actividades incluyen montaje de equipos, ensayos, mediciones y ajustes de operación en laboratorio, así como la participación activa de estudiantes y becarios. En paralelo, el proyecto prevé instancias de vinculación con municipios, pymes e industrias de la región, con el objetivo de transferir estas tecnologías y avanzar hacia aplicaciones reales con impacto productivo y ambiental.
Desde el impacto sociológico del proyecto, hay que destacar que entre los resultados esperados se destaca que se podrá lograr un gran impulso para el desarrollo socioeconómico regional.La propuesta contribuirá a la formación de recursos humanos especializados en energías renovables, IA y gestión de microrredes. Objetivos ambiciosos que marcarán avances dinámicos para toda la zona.
A partir del aporte de distintos sub-sistemas asociados, se conformará un gran sistema generador de energía limpia, que alimentado a través de los desechos agrícolas e industriales (biomasa) y mediante su multiplicación territorial, permitirán avanzar hacia la soberanía energética provincial y regional.
