Biomass Boiler Big Data: Optimització de la combustió de biomassa i subproductes afins en calderes industrials mitjançant la metodologia del Machine Learning i Big Data.
3BD- Biomass Boiler Big Data, “Una manera de hacer Europa”
Projecte de recerca i desenvolupament en intel·ligència artificial i altres tecnologies digitals, realitzat gràcies al suport financer de la Unió Europea, Fons Europeu de Desenvolupament Regional (FEDER), per la qual cosa suposa un impuls al nostre treball i en conseqüència al creixement econòmic i a la creació d'ocupació.
Termosun, Pervasive i Imae, en col·laboració amb Schneider, uneixen els seus recursos i coneixements en un nou projecte R+D+I per a l'optimització de la combustió de biomassa i subproductes afins en calderes industrials a través de la metodologia del Machine Learning i el Big Data.
El notable augment dels preus del gas d'origen fòssil, així com l'augment del preu dels crèdits de carboni, estan empenyent a un gran nombre d'indústries a Espanya cap a la conversió de les seves plantes tèrmiques, substituint les tradicionals i obsoletes calderes de gas per calderes que emprin biocombustibles renovables, com bé són la biomassa forestal i els subproductes agroindustrials.
Existeix, per tant, una creixent demanda de calderes de biomassa en la indústria alimentària, automobilística, química, etc. però des de Termosun observem que els operadors i mantenidors industrials no disposen de suficients habilitats per a la gestió de calderes, assegurant la màxima eficiència energètica, així com la mínima emissió de contaminants.
El maneig en l'operació i manteniment de les calderes de biomassa és superior a la simplicitat d'operació de les calderes de gas i aquest salt tecnològic ha de ser recolzat per tecnologies de control avançades, evitant deixar en molts casos l'eficiència de la caldera a virtut de l'operador.
D'altra banda, ens ocupem que la vida útil de les calderes no es vegi reduïda o fins i tot sofreixi defectes que provoquin emissions a l'atmosfera o sobreconsums de biomassa, sent necessari treballar amb tecnologies avançades d'adquisició de dades i control d'aquests equips per a garantir la conservació de l'energia i la protecció del medi ambient.
La solució en estudi que està desenvolupant Termosun en col·laboració amb Pervasive i Imae, amb el nom "3BD - Biomass Boiler Big Data", pretén oferir al mercat de les calderes de biomassa, una solució per a garantir l'acompliment funcional en termes de rendiment energètic, reducció d'impactes i reducció de costos d'operació i manteniment.
Sota el concepte de toolbox, concebem aquest projecte com una combinació d'eines que integrem en la caldera en diferents capes d'escalabilitat i llicenciament, sent les eines bàsiques:
- Mesurament continu dels paràmetres que se succeeixen en els diferents estats fisicoquímics durant el procés de combustió.
- Captura d'imatge de graella de combustió en interior de forn.
- Conjunt de sondes d'oxigen i temperatura en línia de gasos de fuita.
- Plataforma d'adquisició i interpretació massiva de dades.
- Model digital d'entrenament i afí de la dada i autoaprenentatge.
- Interface de correcció de paràmetres d'operació.
Tal com es mostra en la següent imatge, aquestes eines són ordenades en diferents capes, començant per la capa 0, també coneguda com a capa de hardware de camp i, progressivament, escalant la informació a capes superiors d'adquisició, interpretació, iteració i alteració de paràmetres d'operació per a culminar finalment amb el report al servei d'assistència tècnica.
El projecte 3BD (Biomass Boiler Big Data) neix amb la finalitat de millorar els models d'algoritme actuals mitjançant tractaments de Machine Learning, disciplina del camp de la Intel·ligència Artificial que, a través de l'obtenció de bessons i la creació d'algoritmes, permet identificar patrons en dades massives Big Data per a elaborar prediccions que permetin digitalitzar el funcionament de la caldera per a la seva òptima combustió, rendiment i mínimes emissions.
Agraïm a Pervasive i a Imae l'elevada implicació dels seus equips tècnics que estan aplicant amb gran obstinació i diligència el seu elevat coneixement per a l'èxit d'aquest projecte, un bé comú per al medi ambient i per a la indústria.
