A erosão dos materiais usados ​​nas pás das turbinas eólicas devido ao efeito das condições climáticas é um problema que se aplica a todo o setor de energia eólica. O projeto antiAGE da VTT encontrou uma solução funcional para o problema do material com a ajuda da inteligência artificial e da impressão 3-D.

A erosão do material das pás da turbina eólica é um problema surpreendentemente caro, que ninguém foi capaz de resolver antes.

"O material da lâmina sofre erosão devido ao efeito da chuva, granizo e poeira de areia, o que reduz significativamente a vida útil das turbinas eólicas. A substituição acelerada de turbinas torna-se cara:até 2 a 4 por cento do valor de toda a energia gerada pelo vento é perdida como resultado deste problema, "diz o cientista-chefe Anssi Laukkanen da VTT.

“Trata-se de um problema clássico dentro desta indústria em particular que custa bilhões de euros e acarreta custos adicionais para toda a energia eólica. À medida que o tamanho das turbinas eólicas aumenta e os parques eólicos são colocados no mar em condições cada vez mais exigentes, a importância do problema é enfatizada ", diz Laukkanen.

A inteligência artificial (IA) encontra uma solução ideal

Em seu projeto antiAGE, A VTT modelou o problema do material e decidiu resolvê-lo virtualmente. Esta é a primeira vez que AI foi usada para desenvolver uma solução material nesta escala.

Em princípio, é possível encontrar um número ilimitado de variações diferentes para o material usado em pás de turbinas eólicas compostas dos mesmos componentes de material, mas ligeiramente diferentes entre si. De todas essas alternativas, seria necessário encontrar aquele que é mais adequado para esse propósito específico e atende aos seus requisitos operacionais.

“As habilidades perceptivas humanas são insuficientes para visualizar todas as dimensões relacionadas à otimização de soluções materiais. IA, por outro lado, é capaz de desvendar relações muito complicadas de causa e efeito, simular soluções e percorrer um número infinito de alternativas para encontrar a que melhor funcione em relação aos requisitos definidos ", Laukkanen aponta.

A impressão 3-D traz flexibilidade para a manufatura

Em princípio, usando IA, seria possível encontrar uma solução de material sob medida, otimizada para um propósito específico para cada componente de um único produto. Contudo, a fabricação de tais materiais altamente adaptados seria difícil se as técnicas de fabricação tradicionais fossem usadas.

impressao 3D, ou manufatura aditiva, oferece a oportunidade de produzir o material desejado em qualquer formato sem custos excessivos. Quando aplicado assim, A impressão 3-D fará exatamente o que deve fazer.

Cooperação com fabricantes de turbinas eólicas começará no próximo ano

Os resultados do projeto antiAGE superaram as expectativas. Por meio de um processo de design usando teste virtual e aprendizado de máquina, A VTT foi capaz de desenvolver uma solução otimizada para um problema de material muito difícil em menos de um ano:um material altamente durável que endurece quando exposto a tensões mecânicas.

“Quando publicamos a notícia sobre nossa solução, Os fabricantes de turbinas eólicas ficaram imediatamente interessados ​​nele. Agora estamos negociando detalhes com operadores comerciais, "Relatórios Laukkanen.

A VTT também está se candidatando a financiamento adicional para o projeto, uma vez que existem muitos alvos para soluções de materiais otimizados em outros setores da indústria também. Quanto mais complexo o produto, mais caro é desenvolver materiais adequados para uma finalidade específica, e o mais difícil é, em geral, encontrar soluções materiais que tenham um bom desempenho. A IA permite que tais problemas sejam resolvidos com eficiência.