Pedro Cabrera, investigador de sistemas energéticos renovables de la ULPGC: «La inteligencia artificial logra que una desaladora sea sostenible»

El grupo de investigación de Sistemas Energéticos Renovables de la ULPGC y el ITC han desarrollado una prueba piloto en la que han aplicado inteligencia artificial para controlar el consumo energético de una planta desaladora. ¿En qué ha consistido?

En proyectos de anteriores colaboraciones entre la ULPGC y el ITC nos marcamos como reto que las plantas desaladoras pudieran adaptar parte de su consumo energético de la actual fuente fósil y constante a un consumo de generación variable como la energía eólica. Como sabemos, la energía eólica es variable en función del viento, pero el consumo de una desaladora es constante. Nos encontramos con el problema de que si una planta depende solo de la energía eólica se pararía si no hay viento. Así que comenzamos a trabajar en el proyecto piloto para conseguir que las plantas adapten su consumo a la generación energética de un aerogenerador con la idea de aprovechar al máximo esta fuente renovable.

¿Y cómo se ha aplicado la inteligencia artificial en este caso? ¿Cómo es posible realizar ese control del consumo en tiempo real?

La inteligencia artificial es un modelo que depende de los datos que recibe tanto de entrada como de salida. Sería como programar la planta desaladora. Lo que hicimos fue hacer trabajar a la planta de la manera que queríamos ante distintas circunstancias previamente registradas para que en todo momento ajustara su consumo a la capacidad de producción de la turbina de un aerogenerador. Al programar el funcionamiento de la planta nos dimos cuenta de que no trabaja igual si la temperatura del agua que recibe es mayor o menor o si ésta tiene una mayor o menor salinidad, es decir, dependiendo de distintos parámetros que no son estrictamente eléctricos la planta se comportaba de forma diferente. Así pues, para poder tener en cuenta todos esos parámetros introdujimos una técnica básica de inteligencia artificial que son las redes neuronales artificiales, a las que programamos en las distintas circunstancias en que se puede ver la desaladora para que esta red trasladara a la planta a qué potencia debe trabajar en cada momento, en función de la producción eólica de cada momento.

Pedro Cabrera durante una conferencia. Adriel Perdomo Curbelo

¿Es la primera vez que se logra este control?

En tiempo real, sí, es un hito. Hasta entonces las redes neuronales se utilizaban fuera de la operación en tiempo real de la planta, de forma programada, se utilizaban como modelos para predecir lo que iba a pasar y estimar el comportamiento de la desaladora pero no llegaba al control en directo. Esto que hemos logrado abre la puerta a que las plantas puedan trabajar de forma eficiente con distintos objetivos. En este estudio lo que buscábamos era que la planta ajustara su consumo a la producción que ofrecía la turbina, pero también se puede aplicar por ejemplo a que la planta trabaje en cada momento con un caudal de agua determinado para que siempre opere en su punto óptimo y consuma la menor energía posible. Es decir, aplicando la inteligencia artificial podemos hacer que una desaladora tenga un menor impacto ambiental y sea más sostenible. Nosotros hemos creado la primera forma de aplicar la inteligencia artificial en una desaladora para un caso concreto, que es el consumo eléctrico, pero también se puede aplicar a otros aspectos como la eficiencia en el consumo de químicos en la planta, el control del caudal o la presión del agua. Quedaría lejos del impacto ambiental actual, pues las desaladoras hacen un uso intensivo de las energías procedentes de combustibles fósiles y eso en Gran Canaria se traduce en que aproximadamente el 10% de la energía fósil que se produce se destina a la desalación.

La inteligencia artificial se puede usar para controlar los químicos o el cauda de una desaladora»

¿Qué otros datos ha arrojado el proyecto?

Nosotros hicimos el estudio en la isla de Lanzarote. Nos planteamos que si adaptábamos parte del consumo energético de la planta a la generación variable, ¿cuánta energía renovable más podríamos integrar en el sistema eléctrico de la isla? Nos salió que utilizar un aerogenerador para abastecer a la planta desaladora suponía integrar un 19,46% más al sistema insular. Es decir, si adaptásemos las desaladoras de la isla para abastecerlas de energía eólica la penetración de renovables pasaría del 5,14% actual hasta el 24,6%. Y es un buen dato porque eso supone que se incrementará la penetración de las renovables, pero para eso habría que diseñar plantas un poco mayores, primero para ajustarnos a la eólica pero también para cubrir la demanda.

¿Cuándo puede dejar de ser esto una prueba piloto para ser una realidad?

Buena pregunta, porque todo dependerá de cómo vayamos avanzando desde los equipos técnicos y de la disponibilidad de las plantas comerciales para realizar estas pruebas a nivel global. Pero creo que en un período de entre cinco y diez años estas técnicas podrían estar instaladas en los sistemas de control de las desaladoras.

¿Implementar estos nuevos procesos tecnológicos supondrá algún tipo de beneficio para los usuarios finales del agua?

Si a la larga se mejora la eficiencia de los procesos se abriría la puerta a un agua más económica, porque es más barata de producir y será más barata de vender.