Revista Energética. Marzo 2023

Un innovador sistema de monitorización de la corrosión permitirá reducir el coste de O&M en la eólica offshore El proyecto europeo WATEREYE se centra en estudiar la zona de salpicadura y la zona atmosférica con foco en la corrosión uniforme de la estructura de una torre monopilote. CEDIT L a energía eólica offs- hore es una fuente de energía de muy rápido crecimiento debi- do a que proporciona altas potencias a la red de for- ma estable y a costes muy competitivos. Aun así, uno de los mayores problemas de esta energía viene dado por el difícil acceso a los aerogeneradores y por las complicadas condiciones ambientales del mar, que aumentan sustancialmente los costes de operación y mantenimiento (O&M). Las zonas objeto de estudio dentro del marco del proyecto europeo WATEREYE fue- ron la zona de salpicadura y la zona atmosfé- rica, con foco en la corrosión uniforme de la estructura de una torre monopilote. Nuestro concepto de diseño del sistema de monitorización de la corrosión se centra en un sistema inteligente basado en ultra- sonidos de bajo consumo y bajo coste para aerogeneradores marinos a través de la me- dida de pérdida de espesor producida por el fenómeno de la corrosión. El enfoque incluye el despliegue de dos ti- pos de sensórica, (i) una matriz de sensores fijos en la zona de salpicadura y (ii) una solu- ción móvil basada en un dron para la zona atmosférica. En el caso de la zona de salpicadura, los sensores fijos se fijan a la estructura por el in- terior de la torre, es decir, se hace la medida por la cara limpia de la estructura. En el caso de la zona atmosférica, se propone una so- lución de monitorización basada en un dron que vuela dentro de la torre recorriendo una trayectoria prefijada con los puntos más crí- ticos a medir. La ventaja de esta propuesta móvil es que con un solo nodo sensor se pueden medir múltiples puntos. Los principales requisitos de la solución desarrollada son: • Robustez para operar bajo las duras con- diciones en alta mar. • Capacidad de realizar medidas de mane- ra autónoma con una tasa de medición parametrizable que se pueda ajustar a condiciones cambiantes. • Capacidad de operar sin supervisión du- rante largos períodos de tiempo. Se trata de nodos sensores alimentados a batería y con comunicaciones inalámbricas inte- gradas para facilitar su despliegue con el fin de aumentar la autonomía de los no- dos, tanto el diseño del hardware como el del firmware del microcontrolador y la parte de procesamiento de señal han sido optimizados para llevar a cabo una gestión eficiente de la energía. La solución de ultrasonidos se validó pri- mero utilizando el banco de ensayos desa- rrollado íntegramente por Ceit. Este paso de diseño nos permitió probar diferentes soluciones al- gorítmicas para la medida de la pérdida de espesor debida a la corrosión antes de implementar la solución en un hardware específico miniaturizado. Para la caracterización del sistema de monitorización de ultrasonidos se emplea- ron probetas de referencia de 5 mm y 40 mm de es- pesor producidas por SIN- TEF-I con diferentes tipos de recubrimientos estándar y con diferentes niveles de corrosión. Antes de realizar las medidas, se definieron las zonas a medir en cada una de las pro- betas y el número de puntos por zona para evaluar la medida del tiempo de vuelo cal- culando la media y la desviación estándar. Además, en el caso de las probetas con recu- brimiento se definió un método para compa- rar la zona con el recubrimiento dañado con la zona intacta de tal manera que el sistema es capaz de medir esa pérdida de espesor en la zona con el recubrimiento dañado que ha sido expuesta en laboratorio con el fin de acelerar el proceso de la corrosión. La preci- sión obtenida por el sistema desarrollado es del orden de 1µm. Esta es la precisión que se buscaba como sistema de monitoriza- ción capaz de alimentar con datos fiable en tiempo real a modelos de corrosión que nos permitan predecir cómo va a evolucionar la corrosión en una estructura. El proyecto WATEREYE se ha centrado en la monitorización de una torre eólica, pero este sistema es aplicable a otras estructuras metálicas offshore expuestas a ambientes hostiles donde la corrosión pueda suponer un parámetro a monitorizar ◉ eólica 66 ENERGÉTICA XXI · 224 · MAR 23