Desarrollan una batería impresa en 3D para prevenir fallos en maquinaria

El proyecto 3Dstore, liderado por el Instituto de Investigación en Energía de Catalunya (IREC), con la participación de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC) y la empresa siderúrgica CELSA, ha desarrollado un sistema de monitorización industrial alimentado por una batería de óxido sólido, fabricada mediante impresión 3D, que permite anticipar fallos en maquinaria de industrias complejas.

Este dispositivo posibilita el mantenimiento predictivo para que los defectos detectados puedan arreglarse en una parada programada, lo que ahorraría, según los investigadores, costes “de centenares de miles de euros”, debido a que se evitarían detenciones no deseadas de la producción.

El profesor ICREA y responsable del Departamento de Nanoiónica y Pilas de Combustible en IREC, Albert Tarancón, el objetivo del proyecto es “monitorizar y digitalizar industrias estratégicas como la del acero”.

Además de IREC, la UOC y CELSA, el proyecto 3Dstore ha contado con la participación del centro de investigación para almacenamiento de energía electroquímica y térmica del País Vasco CIC energiGUNE y la Universidad de Castilla-La Mancha.

¿Cómo funciona el proyecto piloto?

El proyecto piloto se basa en el uso de una batería de óxido sólido que puede operar a alta temperatura y que alimenta un sistema electrónico de muy bajo consumo energético y con conectividad celular.

Esta batería ha sido fabricada con impresión 3D, que optimiza el uso de materiales y permite adecuar la forma de la batería a las necesidades de la aplicación.

La UOC ha sido la encargada del diseño y desarrollo del dispositivo electrónico y despliegue en CELSA, y su vicerrector de Investigación, Transferencia y Emprendimiento y profesor ICREA, Xavier Vilajosana, ha contado que el dispositivo se instaló en el eje de una laminadora, una máquina industrial que mediante unos rodillos aplasta la barra de acero para producir perfiles de acero.

El dispositivo medía la vibración y la temperatura del eje con el fin de anticipar una posible avería, lo que, en opinión de Vilajosana, evitaría una parada de la producción de entre “cuatro y ocho horas como mínimo”, que desencadenaría unos “costes elevadísimos de centenares de miles de euros”, por los gastos operativos de una industria de este tipo.

Ventajas de la tecnología

Desde CELSA han subrayado que el ahorro de esta tecnología preventiva también es energético, puesto que, mientras la máquina está detenida, el horno sigue gastando gas a 1200 grados Celsius para calentar el acero, así que evitar los fallos también se traduce en mejoras de la competitividad y de sostenibilidad.

Los expertos han señalado que el siguiente paso de la nueva tecnología diseñada por la UOC e IREC es que este tipo de soluciones se implemente en otros puntos de la cadena de trabajo de CELSA o de cualquier industria con un entorno “agresivo”.

“Monitorizar este tipo de industrias es complejo, pero a la vez necesario, porque son procesos de alta complejidad que requieren de un mantenimiento que, si es predictivo o preventivo, se evitan males mayores”, ha resumido Tarancón.

Por otra parte, la tecnología también podría servir para vigilar infraestructuras críticas, tales como puentes, túneles o carreteras.

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