En el desarrollo de esta jornada dedicada a la digitalización en el sector del agua, Fernando Merino, responsable de la puesta en práctica de gemelos digitales en el mercado de Energía de Minsait, hizo una excelente presentación acerca de un avance innovador: Minsait propone optimizar el consumo energético en sistemas de bombeo de agua con la ayuda de inteligencia artificial y gemelos digitales. Esta propuesta ya se ha puesto en marcha en algunas compañías y apunta hacia una mayor sostenibilidad y eficiencia en la gestión del agua.
Fuente: Guillermo Martínez, iAgua
La presentación dió comienzo con una breve introducción al papel de Minsait dentro de la digitalización del ciclo integral del agua. Minsait se esfuerza en encontrar soluciones teniendo en cuenta tanto la ciencia de datos como la inteligencia artificial y las simulaciones digitales, cumpliendo su papel como la parte de tecnología y ciencia de la multinacional Indra, para afrontar retos complejos en la mejora de infraestructura.
Fernando Merino definió un gemelo digital como una representación virtual de un sistema real que no solo refleja su comportamiento, sino que puede anticiparlo y modificarlo. Este tipo de inteligencia artificial tiene multitud de aplicaciones en diferentes sectores como el del gas y el petróleo. En esta conferencia se ha expuesto cómo los gemelos digitales pueden ser de gran ayuda para gestionar el bombeo del agua, siendo esta una actividad que consume cerca del 15% de la energía eléctrica industrial a nivel global.
La charla se centró en el uso de sistemas de bombeo con bombas centrífugas dispuestas en paralelo, una configuración muy frecuente en el sector gracias a su eficiencia operativa. No obstante, la utilización de estos sistemas conlleva dos problemas: ¿Cuál debe ser el número de bombas en funcionamiento? y ¿A qué velocidad deberían funcionar las bombas? Esto constituye un desafío muy complejo debido al alto número de combinaciones posibles y la no linealidad del problema. Es complicado encontrar el punto de menor consumo energético en la función debido a que hay un dominio de definición de la función que no está conectado (no todas las soluciones están conectadas entre sí y hay saltos que no son derivables), la existencia de múltiples mínimos locales y algunos límites técnicos que dependen de las instalaciones. Todo esto hace del problema algo multidimensional y excesivamente complejo. En este sentido, Minsait desarrollado una herramienta avanzada que consiste en un gemelo digital desarrollado dentro de su plataforma OpenSait, que encuentra el punto de menor consumo energético compatible con los límites técnicos de la instalación a través del uso de algoritmos de optimización dentro de una simulación del funcionamiento real de las bombas. De esta forma la herramienta decide cuántas bombas deben operar y a qué velocidad deben hacerlo.
Esta herramienta ya se ha puesto en práctica en las instalaciones de Geopark, una empresa latinoamericana dedicada a la operación y consolidación del petróleo y gas con activos y planes de crecimiento en Colombia, Ecuador y Brasil. El gemelo digital se instaló en dos embalses de la compañía y gracias a él se consiguió un ahorro energético entre 5% y un 10%. Esto supuso el ahorro de cientos de miles de dólares anuales y una notable reducción del impacto ambiental. Además, la herramienta facilita el trabajo a los técnicos simplificando la toma de decisiones basadas en datos y simulaciones disminuyendo la complejidad operativa. Es una solución transversal, adaptable a distintos tipos de instalaciones y sectores industriales.
Los gemelos digitales son un avance muy prometedor que permitirán la toma de decisiones más sostenibles, eficientes y responsables. En el contexto actual en el que la crisis climática demanda el uso racional de los recursos la tecnología de Minsait propone una solución muy prometedora para todo el sector del agua. La conferencia terminó con una reflexión contundente: el futuro de la gestión del agua pasa por la inteligencia, no solo humana, sino también artificial.
Autor: Marcelo Cruz Serna
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