Florian Dörfler desarrolla algoritmos que mantienen la estabilidad de nuestras redes eléctricas mediante matemáticas y, como él mismo afirma, una gran disposición a asumir riesgos. Ha sido galardonado con el Premio Rössler, el galardón más prestigioso para jóvenes profesores de la ETH de Zúrich.
“Ya hemos logrado grandes avances. Un ejemplo es el control basado en datos de un inversor de 100 kilovatios mediante IA”, afirma Florian Dörfler, profesor de la ETH. “Si este sistema de control falla, el inversor se sobrecalentará y todo el edificio donde se encuentra podría incendiarse”. Dörfler encuentra estas aplicaciones críticas para la seguridad, que no dejan margen de error, particularmente fascinantes. “Si un robot se cae, no importa. Pero si un edificio se incendia, sí”.
El campo de especialización de Dörfler es la ingeniería de control. Ayer recibió el Premio Rössler, el premio de financiación más valioso para profesores jóvenes destacados de la ETH de Zúrich (véase el recuadro).
Antes de aplicar sus controles en inversores u otros sistemas energéticos, Dörfler parte de los fundamentos matemáticos. Le interesan los enfoques fundamentales: cómo optimizar los sistemas mediante modelos o datos e IA; cómo prevenir oscilaciones disruptivas en un sistema mediante el control de retroalimentación en tiempo real; y cómo sincronizar los subsistemas de un sistema altamente complejo.
Lo que comienza como una teoría con demostraciones matemáticas abstractas o un algoritmo, a menudo termina resolviendo un problema práctico real después de varios años. Dörfler se siente orgulloso, no solo de haber contribuido a resolver el problema, sino también de que él y su equipo lograron llevarlo de la teoría a la práctica.
El algoritmo mantiene estable la red eléctrica
Un ejemplo de esta aplicación es el algoritmo que utiliza Aargauer Elektrizitätswerke, un proveedor regional de energía del norte de Suiza, para inyectar energía solar a la red eléctrica. Este algoritmo implica la distribución de potencia activa y reactiva. Si la energía solar se inyectara a la red únicamente como potencia activa, se producirían picos de tensión en días muy soleados, lo que provocaría una sobrecarga de la red.
En principio, construir líneas eléctricas adicionales o baterías de almacenamiento podría ser una solución. Sin embargo, esto supone un coste. La solución de Dörfler funcionó sin necesidad de infraestructura adicional, lo que la hizo mucho más rentable. Integró un algoritmo adicional en el software de control del centro de control del operador eléctrico. Su enfoque mide la producción de energía solar, la corriente y el voltaje en tiempo real, y luego calcula la cantidad de energía activa y reactiva que se debe suministrar a la red. Su solución recibió el Watt d’Or el año pasado, un premio federal suizo a la excelencia en el sector energético.
«El algoritmo mantiene estable la red eléctrica de Argovia. Se basa en una investigación teórica y matemática que iniciamos hace once años», explica Dörfler. Actualmente, está en conversaciones con empresas energéticas de Alemania y Francia para implementar su sencilla solución también allí.
Tomar riesgos para abordar grandes preguntas
Dörfler busca abordar las grandes preguntas con su investigación. Una de ellas es: ¿Cómo preparar la red eléctrica europea para un futuro con cada vez más electricidad procedente de energía eólica y solar mediante sistemas de control inteligentes?
Recientemente patentó un algoritmo para un sistema de control resistente a fallos para inversores en plantas de energía eólica y solar. Dörfler afirma que esta tecnología inteligente podría reducir considerablemente el riesgo de apagones masivos como el ocurrido en España hace dos meses.
Anima a su equipo, que incluye estudiantes de maestría, doctorandos e investigadores posdoctorales, a abordar grandes preguntas de investigación que otros evitan porque el éxito es incierto. «Las mejores personas del mundo vienen a la ETH, y quiero darles la mayor libertad posible». Les explica que durante dos años no espera nada de ellos, excepto que reflexionen sobre el importante problema que quieren resolver y cómo expresarlo matemáticamente.
A menudo le preguntan si este enfoque es demasiado arriesgado. Dörfler afirma que es una persona que se arriesga con frecuencia, tanto en el trabajo como al practicar deportes de montaña, que practica siempre que tiene tiempo libre.
Permanecer cerca de las montañas
Dörfler creció en la Alta Baviera. De niño, solía ir a la montaña a esquiar, montar en bicicleta de montaña y practicar escalada en roca y hielo. Se describe en sus redes sociales como «profesor de la ETH de Zúrich y aspirante a escalador rudo», alguien a quien le encantaría recorrer el país en autocaravana y dedicar su vida a la escalada. «Si perdiera mi trabajo de la noche a la mañana, haría exactamente eso».
En sus redes sociales, aparece escalando la cascada de hielo más famosa de Norteamérica, Widow’s Tears, en el Parque Nacional de Yosemite. Esto ocurrió en 2013, cuando cursaba su doctorado en Santa Bárbara, California. También escaló la Aiguille du Dru en el macizo del Mont Blanc, siguiendo una ruta muy desconocida y difícil. La ruta, llamada «American Direct», asciende por una pared de 1000 metros que se eleva casi hasta los 4000 metros sobre el nivel del mar.
Existen paralelismos entre la ciencia y los deportes de montaña. Ambos atraen a personas disciplinadas dispuestas a asumir riesgos, soportar dificultades y perseverar incluso en las adversidades. «Tanto la ciencia como los deportes de montaña requieren asunción de riesgos y perseverancia».
Curiosamente, muchos de los miembros de su equipo, aunque no todos, han competido previamente a alto nivel en deportes como el esquí, la escalada u otras disciplinas. El equipo incluso va a esquiar o escalar juntos. «Muchos de los que recluto ya han escalado antes, pero sin duda todos escalan después», dice con un guiño.
Dörfler también es consciente de que su arriesgado enfoque de investigación no sería viable en muchas otras instituciones aparte de la ETH de Zúrich. Esto se debe a que requiere una financiación básica sólida para la investigación, como la que proporciona la ETH. Cuando otros investigadores solicitan financiación de terceros, necesitan saber de antemano cómo planean utilizar el dinero. Además, dedican mucho tiempo a redactar informes de proyectos y a cumplir con los hitos. En su opinión, una estructura excesiva obstaculiza la investigación creativa, arriesgada y de vanguardia.
La concesión del Premio Rössler a Florian Dörfler demuestra que su trayectoria ha sido exitosa y que asumir riesgos ha valido la pena. Planea usar el dinero del premio para hacer algo especial con su equipo. ¿Será un viaje a la montaña? En cualquier caso, está muy satisfecho con la mayor visibilidad que su campo de investigación y su equipo han adquirido gracias a este premio.
El Premio Rössler
Max Rössler donó 10 millones de francos suizos a la Fundación ETH de Zúrich en 2008. Dona los intereses de esta suma en forma de un premio anual de patrocinio para profesores de la ETH en la fase de expansión de sus carreras de investigación. El Premio Rössler está dotado con 200.000 francos suizos, lo que lo convierte en el premio de investigación más dotado de la ETH de Zúrich. Se otorga anualmente durante el evento de Acción de Gracias de la Fundación ETH. El fundador del premio estudió matemáticas en la ETH de Zúrich y realizó su doctorado en cálculos orbitales en viajes espaciales. Tras un período como investigador visitante en la Universidad de Harvard, regresó a la ETH de Zúrich, donde fue Científico Superior y Profesor del Instituto de Investigación Operativa de 1967 a 1978. Posteriormente, trabajó en gestión patrimonial antes de retirarse del mundo empresarial. Fue nombrado Consejero Honorario de la ETH de Zúrich en 2013.
ETH Zürich News. Traducido al español
