Cómo las simulaciones ultrarrápidas ayudan a las empresas medianas con inversiones millonarias
Energía eléctrica en lugar de gas natural, materias primas sostenibles en lugar de petróleo: La industria química se enfrenta a una transformación. Sin embargo, las empresas medianas a menudo tienen dificultades para tomar las decisiones de inversión adecuadas para sus propios negocios y procesos. El Prof. Dr. Bastian Etzold, catedrático de Tecnologías Power-to-X en la Universidad Friedrich-Alexander de Erlangen-Núremberg (FAU), trabaja en un método que simula diversos escenarios para una empresa individual en cuestión de segundos, proporcionando así a los directivos un apoyo fiable para la toma de decisiones en inversiones costosas. El proyecto cuenta con una financiación de 1,3 millones de euros.
Para su proyecto, el químico y bioingeniero Prof. Dr. Bastian Etzold utiliza un gemelo digital: una copia digital del proceso de producción, que incluye la preparación de materias primas, la conversión química y la purificación. Este gemelo digital permite a las empresas simular rápidamente su transición a nuevas opciones de producción sostenible y el impacto de diversos factores, como nuevas materias primas o fluctuaciones en el precio de la electricidad.
¿Por qué son difíciles las inversiones en pequeñas y medianas empresas?
Cada empresa mediana y cada planta de producción química es diferente. ¿Con qué materias primas trabajan? ¿Qué equipos utilizan? ¿Qué nuevas materias primas sostenibles y nuevas tecnologías pueden implementarse? ¿Deberían reconstruirse las infraestructuras existentes o establecerse cadenas de producción completamente nuevas para una transformación hacia la sostenibilidad? Etzold explica el desafío. «Especialmente para las pequeñas y medianas empresas, las decisiones de inversión son difíciles de probar en un proyecto piloto y deben implementarse de inmediato. Aquí es donde el gemelo digital ayuda a probar diversos escenarios en el ordenador. Hemos podido simularlos antes, pero con esta variedad de posibilidades y no con esta precisión y velocidad».
¿Cómo ayuda la IA a las inversiones corporativas?
Hasta ahora, las simulaciones debían ser configuradas individualmente por humanos y solo podían representar una constelación específica de parámetros (es decir, qué materia prima, un proceso de producción optimizado). Bastian Etzold y su equipo trabajan ahora en un método que permite realizar automáticamente más de 50.000 simulaciones informáticas de este tipo, sin necesidad de intervención humana cada vez para adaptar la simulación cuando surgen problemas y, por así decirlo, para volver a pulsar el botón de inicio. Esto genera grandes cantidades de datos de alta calidad sobre una inmensa variedad de constelaciones posibles. Estos datos se utilizan para entrenar la inteligencia artificial (IA). La IA puede predecir rápidamente cómo reaccionará un proceso de producción química en diferentes condiciones y qué factores influirán en cada caso. De esta manera, se pueden utilizar numerosas simulaciones basadas en IA para calcular en cuestión de segundos cómo controlar el proceso de la forma más eficiente, ecológica y rentable, por ejemplo, aprovechando el excedente de electricidad.
Acerca del proyecto
Para su solicitud de financiación en el marco del programa «Fondo Europeo de Desarrollo Regional: Tecnologías Estratégicas para Europa (STEP)» de la Unión Europea, logró establecer un consorcio de solicitud con el apoyo del Clúster de Química de Baviera. Además de la FAU, participan once empresas medianas, entre ellas Rösler CeramInno GmbH y OxFA GmbH. Estas son socias piloto del proyecto y, por lo tanto, se beneficiarán directamente de los resultados de la investigación. Los 1,3 millones de euros de financiación se destinarán, entre otras cosas, a financiar a jóvenes investigadores que trabajarán directamente en los temas del proyecto y, de este modo, podrán impulsar sus propias carreras científicas, además de los éxitos de investigación alcanzados.
FAU News. Traducido al español
