Una aeronave diseñada para inspeccionar las palas de aerogeneradores
AERONÁUTICAEl modelo de aeronave Eol 6 está diseñado específicamente para las revisiones de aerogeneradores. (Foto: Arbórea)
Tras desarrollar un vehículo aéreo no tripulado llamado 'aracnocóptero', la empresa Arbórea, ubicada en el Parque Científico de la Universidad de Salamanca, en España, ha adaptado este aparato a las necesidades de las compañías de energía eólica para la revisión de las palas de los aerogeneradores. Con el paso del tiempo estos gigantescos molinos sufren desperfectos y su reparación es muy cara. Hasta ahora, las revisiones preventivas también eran muy costosas, pero esta pequeña aeronave robotizada puede ofrecer información precisa de forma muy económica.
El 'aracnocóptero' es fruto de cuatro años de I+D+i por parte de Arbórea y del grupo de investigación Bisite de la Universidad de Salamanca. Frente a otras UAV (del inglés unmanned aerial vehicle o vehículo aéreo no tripulado), presenta numerosas ventajas, ya que tiene un tamaño pequeño pero puede portar varios kilos de peso y ofrece gran estabilidad. El aparato se maneja desde una tablet y puede ir equipado con muchos tipos de cámaras y sensores. Ahora, el 'aracnocóptero' ha pasado de ocho motores (que le daban nombre, puesto que las arañas tienen ocho patas) a seis, para adaptarse a esta función específica. El nombre del nuevo modelo es Eol 6.
El trabajo de adaptación se ha llevado a cabo con la empresa Altertec, una multinacional de mantenimiento eólico con sede en Valladolid. "Hemos adaptado nuestra plataforma para desarrollar la primera aeronave específica para realizar inspecciones de aerogeneradores eólicos", explica a DiCYT Carlos Bernabéu, responsable de Arbórea. "Aunque aquí se han frenado las energías alternativas, en el resto del mundo están en expansión por su gran rentabilidad y España es puntera en esta industria", al contar con "buena parte de las empresas innovadoras en cuanto a infraestructuras y mantenimiento de esta energía limpia", señala. Por eso, la idea de este proyecto es proporcionar una herramienta para facilitar un aspecto esencial como es el mantenimiento de las palas.
Los aerogeneradores, que en la actualidad llegan a tener palas de hasta 100 metros de longitud, especialmente los marinos, "tienen un desgaste sorprendente a pesar de estar hechos de materiales resistentes", indica el experto. Factores como los cambios de temperatura, los rayos ultravioleta del sol o las velocidades que alcanzan los extremos de las palas con vientos fuertes son factores muy importantes. Aunque parezca increíble, "cuando hay vendavales o tormentas el viento arrastra piedras de tamaño considerable que ocasionan agujeros que a su vez propician una entrada de aire en el interior de la estructura, lo que provoca que las palas terminan agrietándose", indica Carlos Bernabéu.
Cuando los deterioros son incipientes, las palas se pueden reparar a bajo coste, pero cuando se producen grietas estructurales importantes es necesario descolgarlas y esto supone un gasto enorme para las compañías, de manera que las aseguradoras exigen que haya un buen plan de inspección y mantenimiento de los aerogeneradores.
Para ello, en la actualidad hay dos procedimientos. El primero es emplear grúas con cestas altísimas que suben al personal de mantenimiento hasta la altura adecuada, un método caro, lento, no exento de riesgos y sólo aplicable con vientos moderados, puesto que la cesta tiene que subir en ocasiones hasta 150 metros. La segunda opción consiste en descolgar un equipo de trabajos verticales, lo cual implica contar con muchos trabajadores y mucho tiempo, aunque hasta ahora es la única solución para los parques eólicos marinos.
Como alternativa, Eol 6 realiza este trabajo en tiempo récord, con un sistema de cámaras que puede controlar una sola persona desde tierra y un software que permite gestionar las imágenes. "El programa añade automáticamente los datos que este sector necesita: hora, posición GPS y altura del desperfecto; de tal forma que se genera un informe inmediatamente", comenta. De esta manera, Arbórea calcula que los costes del sistema son un 10% de los que suponen los métodos tradicionales y que, por lo tanto, "se amortizan en un par de inspecciones".
El aparato es tan fácil de manejar que bastan un par de horas para controlarlo con eficacia, según los técnicos, pero para que un técnico sea eficiente en un trabajo tan específico como la inspección de los aerogeneradores, se requiere una formación algo más intensa, por eso, la empresa del Parque Científico de la Universidad de Salamanca prepara ya un curso que se ofrecerá en los próximos meses.
A pesar de que Arbórea cuenta ya con mucha demanda, sigue trabajando en su línea de I+D+i para mejorar el producto y su eficiencia. En cuatro años de trabajo ha habido una "transformación absoluta" en el campo de la electrónica, el software y el diseño de este aparato fabricado básicamente en titanio y carbono. "Todo lo que utilizamos avanza a pasos agigantados. "Esto nos obliga a estar siempre trabajando para hacer cambios, pero también nos permite mejorar sustancialmente en todos los aspectos", apunta el responsable de Arbórea, en referencia a factores como la duración de las baterías, las cámaras, los sensores y los sistemas de estabilización, muchos de estos elementos con avances "impensables" hace poco tiempo.
En cualquier caso, Eol 6 ya está en fase de comercialización y la empresa del 'aracnocóptero' se abre a nuevos sectores, además del eólico. "La plataforma puede analizar otras infraestructuras y obtener imágenes aéreas, es como un satélite pequeñito que vuela a baja altura y ofrece una calidad extraordinaria. Además, se puede mantener estático, sin vibraciones y en condiciones meteorológicas adversas. Estas características son muy valiosas y podemos adaptar el software y el hardware a lo que el cliente necesita", indica Carlos Bernabéu.
Fuente: José Pichel Andrés/DICYT[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=K51KbLvPyfY&feature=player_embedded[/youtube]
Papel y método de impresión especiales para generar un efecto óptico tridimensionalINGENIERÍAUna imagen impresa en el papel especial reacciona de forma bastante distinta ante la luz dependiendo de la dirección desde la que es iluminada. (Foto: UCSB)
Se ha desarrollado un innovador método de impresión con el que producir fotos que responden ante ángulos diferentes de incidencia de la luz del mismo modo en que lo hace un objeto tridimensional. La técnica utiliza un papel de diseño especial cubierto con miles de hoyos diminutos.
Las fotos en papel convencionales muestran siempre la misma imagen exacta, ya que el papel plano no puede reflejar la luz del modo en que lo hacen los objetos tridimensionales.
Con el nuevo papel, para cada píxel hay un diminuto bache capaz de permitir todas las direcciones angulares sobre su superficie. Con el adecuado método de impresión, se puede aplicar tinta de un modo que controla los ángulos en que la luz será reflejada desde cada píxel.
Conocer al detalle cómo se refleja la luz en cada punto de un objeto es vital para el trabajo de especialistas como los restauradores de obras de arte, quienes, por ahora, deben recurrir con frecuencia a tomar fotos de, por ejemplo, una escultura, desde infinidad de ángulos, cada vez que quieren documentar detalladamente el estado de la misma.
De momento, la calidad de impresión lograda con el método y el papel especiales del equipo de James Davis, de la Universidad de California en Santa Cruz, es aún insuficiente para cubrir las necesidades de los restauradores y otros especialistas, pero la idea básica de poder capturar toda esa información en un soporte impreso es algo que le interesa mucho a ese colectivo, debido a los múltiples usos prácticos que puede tener esa capacidad.
En el trabajo de investigación y desarrollo también han participado Steven Scher y Adam Crume de la citada universidad, Tom Malzbender y Ramin Samadani de los Laboratorios Hewlett-Packard (pertenecientes a la conocida empresa Hewlett-Packard) y Douglas Dunn de la compañía 3M.[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=_gJxLViUcQw&feature=player_embedded[/youtube]
Robot blando que se desplaza como un gusano y resiste aplastamientosROBÓTICARobot blando. (Foto: MIT)
Las lombrices de tierra se arrastran por el suelo gracias a la estrategia de contraer y estirar alternativamente músculos a lo largo de su cuerpo, avanzando un poco más con cada tanda de acciones musculares. Los caracoles, los pepinos de mar y otros animales similares también emplean este sistema para su locomoción. Incluso el tracto gastrointestinal humano hace su trabajo mediante un método parecido, contrayendo músculos a lo largo del esófago para desplazar el contenido por la ruta que debe seguir.
Ahora, un equipo de robotistas del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos, la Universidad de Harvard, también en Cambridge, y la Universidad Nacional de Seúl en Corea del Sur, ha creado el prototipo de un robot blando, cuyo sistema de locomoción se basa en el mecanismo descrito. Este robot se arrastra por las superficies gracias a contraer y estirar segmentos de su cuerpo como una lombriz de tierra, y es capaz de deambular por su cuenta sin necesidad de que le guíen.
El robot, hecho casi por completo de materiales blandos, es muy resistente: Incluso cuando alguien lo pisa o le descarga un martillazo, el robot es capaz de seguir avanzando intacto.
Tal como sugiere Sangbae Kim, del equipo de investigación y desarrollo, un robot blando de esta clase podría ser de gran utilidad para misiones de reconocimiento y rescate que exijan avanzar sobre montones de escombros o adentrarse por espacios muy estrechos.
La "musculatura" artificial de este singular robot está hecha a partir de cables de una aleación especial de níquel y titanio, una aleación con "memoria" de forma y que se estira y contrae de modo notable con una aplicación adecuada de calor. La activación de una pequeña corriente eléctrica a los segmentos de la malla de cables hace que el cuerpo en forma de gusano del robot se estire y contraiga en los sitios apropiados a fin de permitirle desplazarse hacia adelante.
En el trabajo de investigación y desarrollo también han participado Sangok Seok y Cagdas Denizel Onal del MIT, Robert J. Wood de la Universidad de Harvard, Kyu-Jin Cho de la Universidad Nacional de Seúl, y Daniela Rus, directora del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial (CSAIL), dependiente del MIT.[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=EXkf62qGFII&feature=player_embedded[/youtube]