Desenvolupen una bateria impresa en 3D per prevenir errors en maquinària

El projecte 3Dstore, liderat per l'Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC), amb la participació de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC) i l'empresa siderúrgica CELSA, ha desenvolupat un sistema de monitoratge industrial alimentat per una bateria d'òxid sòlid, fabricada mitjançant impressió 3D, que permet anticipar fallades de màquina.

Aquest dispositiu possibilita el manteniment predictiu perquè els defectes detectats es puguin arreglar en una parada programada, cosa que estalviaria, segons els investigadors, costos “de centenars de milers d'euros”, ja que s'evitarien detencions no desitjades de la producció.

El professor ICREA i responsable del Departament de Nanoiònica i Piles de Combustible a IREC, Albert Tarancón, l'objectiu del projecte és “monitorar i digitalitzar indústries estratègiques com la de l'acer”.

A més d'IREC, la UOC i CELSA, el projecte 3Dstore ha comptat amb la participació del centre de recerca per a emmagatzematge d'energia electroquímica i tèrmica del País Basc CIC EnergiGUNE i la Universitat de Castella-la Manxa.

Com funciona el projecte pilot?

El projecte pilot es basa en l’ús d’una bateria d’òxid sòlid que pot operar a alta temperatura i que alimenta un sistema electrònic de molt baix consum energètic i amb connectivitat cel·lular.

Aquesta bateria ha estat fabricada amb impressió 3D, que optimitza l’ús de materials i permet adequar la forma de la bateria a les necessitats de l’aplicació.

La UOC ha estat l'encarregada del disseny i desenvolupament del dispositiu electrònic i desplegament a CELSA, i el vicerector d'Investigació, Transferència i Emprenedoria i professor ICREA, Xavier Vilajosana, ha explicat que el dispositiu es va instal·lar a l'eix d'una laminadora, una màquina industrial que mitjançant uns corrons aixafa la barra d'acer per produir perfils.

El dispositiu mesurava la vibració i la temperatura de l'eix per tal d'anticipar una possible avaria, cosa que, segons Vilajosana, evitaria una parada de la producció d'entre “quatre i vuit hores com a mínim”, que desencadenaria uns “costos elevadíssims de centenars de milers d'euros”, per les despeses operatives d'una indústria d'aquest tipus.

Avantatges de la tecnologia

Des de CELSA han subratllat que l'estalvi d'aquesta tecnologia preventiva també és energètic, ja que mentre la màquina està detinguda, el forn segueix gastant gas a 1200 graus Celsius per escalfar l'acer, així que evitar les fallades també es tradueix en millores de la competitivitat i de sostenibilitat.

Els experts han assenyalat que el pas següent de la nova tecnologia dissenyada per la UOC i IREC és que aquest tipus de solucions s'implementi en altres punts de la cadena de treball de CELSA o de qualsevol indústria amb un entorn “agressiu”.

"Monitorar aquest tipus d’indústries és complex, però alhora necessari, perquè són processos d’alta complexitat que requereixen d’un manteniment que, si és predictiu o preventiu, s’eviten mals majors", ha resumit Tarancón.

D'altra banda, la tecnologia també podria servir per vigilar infraestructures crítiques, com ara ponts, túnels o carreteres.

Recerca amb impacte i vocació transformadora

A la UOC entenem la recerca com una eina estratègica per avançar cap a una societat de futur més crítica, responsable i inconformista. Des d'aquesta visió, desenvolupem una recerca aplicada, interdisciplinària i connectada amb els grans reptes socials, tecnològics i educatius. 

Els més de 500 investigadors i investigadores i els més de 50 grups de recerca de la UOC treballen al voltant de cinc unitats de recerca centrades en cinc missions: educació al llarg de la vida, tecnologia ètica i humana, transició digital i sostenibilitat, cultura per a una societat crítica, i salut digital i benestar planetari.

A més, la Universitat impulsa la transferència de coneixement i l'emprenedoria de la comunitat UOC amb la plataforma Hubbik.

Més informació: www.uoc.edu/ca/recerca