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En las historias de infancia que contaba el padre de Pedro Cabrera, el café tenía sabor a sal. Ese detalle, muy común en Canarias durante una época, se le quedó grabado y motivó que, para la tesis que le permitió doctorarse como ingeniero industrial, decidiera llevar a cabo una investigación sobre la desalación. Cabrera, que fue becado por la FCM en 2006 y 2007, pronunció, el día 22 de noviembre, en la sala José Saramago la conferencia Gestión inteligente de una desaladora accionada con energía eólica.
El problema del agua, de un acceso a agua limpia y segura, no es exclusivo de Canarias y no solo depende de los recursos hídricos “sino de cuestiones complejas que tienen en cuenta problemas espaciales, temporales e institucionales”. En el Planeta, el 97 por ciento del agua es salada y por eso han surgido incontables instalaciones de desalación que tienen dos tecnologías: desalación o evaporación, y que más de la mitad de ellas funciona por ósmosis inversa. Para llevar a cabo la ósmosis hace falta una presión y, por tanto, una bomba, por lo que el problema del agua se convierte en un problema energético.
En los años setenta surgen dos tipos de desaladoras. Unas conectadas a la red eléctrica convencional y otras autónomas, que a su vez pueden ser híbridas o puras. Cabrera se centró en las puras, que necesitan muchas baterías y, por lo tanto, un gran coste y mantenimiento. Lo que propuso, por primera vez, fue conectar directamente una planta desaladora a una turbina eólica sin sistema de almacenamiento. “Nos pareció un reto, porque había un debate en la comunidad científica sobre si las plantas pueden trabajar de forma autónoma”. Los objetivos generales de ese reto eran incrementar la flexibilidad de operación de la planta para adaptar su consumo a las energías renovables y así, incrementar el uso de este tipo de energía en las desaladoras.
Primero diseñaron un prototipo y desarrollaron un sistema innovador de control de la presión y el caudal, instalando sensores en la planta. Durante la investigación se dieron cuenta de que a la planta también le afectaban las características del agua, la temperatura o la salinidad, y el sistema de control no funcionaba, así que se les ocurrió incorporar técnicas de inteligencia artificial para adaptar la potencia de la planta a una posible potencia de una turbina eólica teniendo en cuenta toda la casuística posible.
La inteligencia artificial necesita que se le incorporen datos, así que primero entrenaron a la desaladora con un “entrenamiento humano” instalando equipos para variar la conductividad, la salinidad, la temperatura y la generación a producir. Después extrajeron esos datos, seleccionaron las variables importantes, entrenaron al algoritmo y lo incorporaron al sistema de control. “Fue todo un éxito”, aseguró Cabrera, porque la planta fue capaz de seguir la potencia marcada. “Nunca se había visto esa variación en plantas de este calibre”. Comparada con una planta con baterías, esta última producía más agua pero trabajaba con más paradas y arranques, lo que es más perjudicial para las membranas.
El trabajo se publicó en revistas científicas. Entonces se preguntaron si la solución se podía trasladar a toda una isla y para encontrar la respuesta, Pedro se trasladó a Dinamarca, “un país idílico para las renovables” donde “son un proyecto para mejorar la sociedad”. En aquel país no investigan para la desalación sino para flexibilizar otro consumo, el del calentamiento de los hogares. Allí trabajó con Henrik Lund, que ha desarrollado dos teorías fundamentales. La primera es la Teoría de la elección consciente, que enuncia que para lograr cambios en la planificación energética hay que cambiar las instituciones “porque las actuales están afectadas por intereses y cuando se plantean soluciones desde dichas instituciones, esas soluciones se plantean con falsa elección”. Eso es lo que pasó con las prospecciones petrolíferas, que se plantearon como una opción única, inevitable. Lund propone que siempre hay alternativas que deben ser estudiadas. La segunda Teoría es el concepto de Smart energy sistem, derivado de la anterior, que identifica las demandas de un sistema, sus recursos energéticos y los sectores de un lugar y hace propuestas de nuevas estrategias para integrar la generación de renovables y que todos los sectores estén interrelacionados para que el sistema sea más eficiente. Puso un ejemplo: “Si tenemos un hotel, que demanda calor, y una central eléctrica cercana, se pueden conectar los gases de escape de la central para calentar agua”.
Pero Cabrera quería estudiar la desalación e ir adaptando la demanda de agua de Gran Canaria a la generación renovable. Lund le planteó: está bien la desalación, pero ¿por qué no integrar todos los sectores? Así que se embarcó en esa tarea. Identificó las necesidades energéticas y propuso una metodología para todas las islas, con 17 estrategias. “Fue publicado y está teniendo éxito pero exige cambios radicales muy a largo plazo”, señaló Cabrera.
Como conclusiones, aseguró que se puede flexibilizar el consumo de la desalación “y estamos detectando el interés de grandes plantas en incorporar estas técnicas para flexibilizar, no todo, pero sí parte del consumo” y, por otra parte, el concepto Smart energy sistem “permite hacer un sistema energético más flexible e incrementar el uso de las energías renovables”.
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