La última década fue la más calurosa registrada. Con el aumento del nivel del mar, el derretimiento de los glaciares y los cambios en los patrones de lluvia, los eventos climáticos extremos también se han vuelto mucho más severos y frecuentes. La necesidad de hacer la transición a energías limpias nunca ha sido más importante. Pero con la nueva infraestructura energética surgen nuevos desafíos.

En particular, a medida que aumenta la escala y el número de plantas de energía renovable para satisfacer nuestra creciente demanda de energía verde, las inspecciones seguras y eficientes son aún más importantes.

Los drones están demostrando ser, en contraste con la gente que los percibe, como juguetes o como un pasatiempo, soluciones ideales para nuestras crecientes demandas de nuestra infraestructura de energía renovable. Capaces de volar rápidamente a través de los campos solares y las turbinas eólicas imponentes, los drones pueden alertar a los equipos de inspección de cualquier defecto o área a abordar. 

Drones en el viento

La energía eólica se está convirtiendo en una de las tecnologías renovables de más rápido crecimiento. A medida que bajan los costos, la energía eólica aumenta en todo el mundo. La capacidad en tierra y en alta mar se ha multiplicado por casi 75, pasando de 7,5 gigavatios (GW) en 1997 a 564 GW en 2018, según IRENA .

El viento es una fuente de energía renovable limpia, gratuita y fácilmente disponible. Se aprovecha mediante el uso de parques eólicos y, a menudo, turbinas individuales. El viento hace que las palas de la turbina giren y cambia la energía cinética a energía de rotación. El eje de la turbina luego gira y se conecta a una caja de cambios dentro de la góndola que envía la energía a un generador, convirtiéndola en electricidad.

Con el crecimiento de la energía eólica, los drones se utilizan cada vez más para escanear turbinas eólicas en busca de defectos y daños. Dado que la reparación de la turbina es increíblemente costosa, hasta $ 30,000 por turbina por año , junto con la pérdida de ingresos por días de inactividad debido a daños, la inspección y el análisis tempranos son esenciales.

Tradicionalmente, los administradores de sitios de energía eólica han tenido que emplear dos métodos de inspección; acceso por cuerda o plataformas e inspección desde el suelo, mediante el cual un fotógrafo utiliza un teleobjetivo para capturar las imágenes de las palas desde el suelo. El acceso por cuerdas tiene un factor de alto riesgo y los costos del seguro lo hacen caro. También es un proceso largo con una inspección completa de una sola turbina eólica que toma de 3 a 6 horas. Esto se suma a varios controles de seguridad y tiempo de preparación. Las inspecciones en tierra a menudo producen malos resultados debido al rápido movimiento de las hojas. Dado que se requieren inspecciones de 2 a 3 veces al año para cada turbina, los costos pueden llegar a ser muy altos.

Aquí es donde entran en juego los drones. Por ejemplo, los drones RTK resistentes al viento de DJI solo tardan 45 minutos en inspeccionar completamente una turbina. El dron se puede volar manualmente o mediante un vuelo de misión automatizado y se puede desplegar en minutos, dejando a los técnicos seguros en tierra.

Al ser resistente al viento, el módulo RTK de DJI en el Matrice 300 es la solución perfecta para inspeccionar turbinas en condiciones ambientales a menudo adversas. El dron puede transportar varias cargas útiles, incluido el Zenmuse H20, que le da al operador la capacidad de obtener vistas de primer plano increíblemente detalladas. Con el sensor térmico del H20T, se puede capturar el perfil térmico de una hoja para identificar signos de delaminación o daños por agua.

Drones en solar

Si pudiéramos capturar solo 18 días de energía de la luz solar en la Tierra, sería equivalente a toda la energía almacenada en las reservas de carbón, petróleo y gas natural de todo el planeta. Por supuesto, solo podemos recolectar una pequeña cantidad de esta energía, pero aprovechar la energía solar está marcando una diferencia sustancial para el planeta.

Las granjas de energía solar ya son relativamente eficientes ya que es menos probable que sufran fallas a gran escala al ser distribuidas y modulares. Los sistemas distribuidos están distribuidos en un área considerable, por lo que un problema como un evento meteorológico severo en un lugar no cortará la energía en toda una región. Los sistemas modulares se componen de muchos paneles solares individuales. Por lo tanto, incluso si algunos de los paneles del sistema no funcionan, el resto normalmente puede seguir funcionando. Sin embargo, esto significa que identificar y reparar paneles y equipos defectuosos es primordial para minimizar la pérdida de producción de energía; Los paneles solares sucios pueden perder hasta un 20-50% de su producción de energía.

Los drones de paneles solares permiten un monitoreo e inspección rápidos y rentables de las granjas solares, lo que significa que la operación y el mantenimiento se interrumpen mínimamente; aumento de los beneficios por rendimiento. El uso de drones para examinar paneles solares de granjas se ha generalizado debido a la variedad de capacidades de inspección y vigilancia remotas (cámaras RGB e infrarrojas).

Anteriormente, un equipo de trabajadores que utilizaba solo instrumentos de mano inspeccionaba a pie la enorme planta solar. Esto era costoso, requería mucho tiempo y, a menudo, solo conducía a que se evaluara solo el 2-3% del total de la planta. Ahora, utilizando drones como el Matrice 300 RTK montados con una cámara termográfica híbrida Zenmuse H20T, se pueden realizar estudios completos a una fracción del costo y en poco tiempo. 

El dron vuela a través de la planta solar capturando imágenes térmicas y visuales de los paneles. Después del vuelo, un software como DJI Terra puede procesar las imágenes para producir un informe que permite a los operadores identificar las unidades defectuosas que necesitan limpieza o reparación. Si la cámara térmica detecta niveles de calor excesivos, indica que un panel está dañado o defectuoso ya que el panel no puede absorber el calor de forma normal.

Drones en nuclear

A pesar de un concepto erróneo común, las instalaciones nucleares entregan energía libre de carbono. La energía nuclear es también la fuente de generación de energía más confiable. Según el Instituto de Energía Nuclear ( NEI ), la producción de electricidad nuclear detiene la liberación de 528 millones de toneladas métricas de CO2 a la atmósfera cada año.

Sin embargo, las plantas de energía nuclear presentan desafíos especiales para mantener a los empleados sanos y seguros. A veces se requiere que los trabajadores ingresen a áreas de alta dosis para garantizar la seguridad de la planta. Poner en riesgo la vida de estas actividades necesarias es una forma de hacer que las plantas sean lugares más seguros. Los drones son una de esas soluciones que se utilizan para inspeccionar salas peligrosas, monitorear el estado de los tanques de desechos de radiación y leer medidores en áreas de alta dosis.

Las plantas de energía nuclear están altamente reguladas y son conscientes de la seguridad. Los accidentes que provocan fugas pueden tener consecuencias importantes, por lo que los procesos de inspección son estrictos y críticos. Sin embargo, estas inspecciones han sido tradicionalmente largas, costosas y conllevan un factor de alto riesgo; a menudo simplemente involucrando a un trabajador con un traje de radiación con una linterna.

Los drones pueden acceder a lugares potencialmente peligrosos y de difícil acceso de forma rápida y segura. El M300 RTK con el Zenmuse H20T es una de esas soluciones. Sus capacidades térmicas permiten a los inspectores detectar posibles defectos o tensiones estructurales que son invisibles a simple vista. El M600 Pro es otra alternativa con su capacidad para transportar una carga útil pesada (6 kg) y compatibilidad con varias cámaras Zenmuse y sensores de tercero

Drones en la gestión sostenible de inventarios y almacenes

Los drones brindan una variedad de soluciones rentables a muchas industrias. Uno que ahora se considera esencial, en parte debido a Covid-19 y bloqueos locales, es el comercio electrónico. Los drones se utilizan activamente en las cadenas de suministro, y las empresas aprovechan esta nueva tecnología para la gestión de inventarios, reducen los costos operativos y aumentan los márgenes.

Con los almacenes que requieren una mayor capacidad, junto con la rotación cada vez mayor del inventario, hay muchos problemas que los equipos de administración de almacenes deben resolver. El espacio de almacenamiento debe estar altamente optimizado para reducir los costos para el operador y el cliente. Dado que los almacenes suelen estar completamente llenos, semanalmente y, a veces, a diario, las comprobaciones e inspecciones de inventario son cruciales. Dependiendo del tamaño del almacén, esto puede ser una empresa enorme y una «ciencia» propia.

Los drones hacen que la gestión del inventario del almacén sea más precisa y accesible; previamente difíciles de acceder o áreas potencialmente peligrosas, se puede acceder rápidamente y con un mínimo esfuerzo. Los riesgos de seguridad asociados con el trabajo en altura y la proximidad a carretillas elevadoras se reducen considerablemente. No solo eso, los montacargas usan alrededor de 72 kw por hora, mientras que un dron usa cerca de 0,72 kw por hora.

Máquinas voladoras ecológicas y limpias

Se prevé que las energías renovables aumenten un 7,1% cada año hasta 2040. Se cree que superarán al carbón como principal fuente de energía a finales de la década. Su crecimiento será el más rápido en el sector de la electricidad, cubriendo casi un tercio de toda la demanda de energía en dos años; frente al 24% en 2017 .

Tal crecimiento significa emplear y desarrollar innovaciones para hacer que la inspección de sitios de energía de todo tipo sea más segura, rápida y rentable. Los drones ya están funcionando con éxito en este campo y seguirán proporcionando respuestas a posibles problemas. Han demostrado ser un cambio de juego en una industria energética que se está adaptando por la razón más importante de todas; el futuro de la Tierra.

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