¿Qué tiene que ver la geotermia con una impresora 3D y con la economía circular? Los tres son los elementos de una historia exitosa en la que, recientemente, el laboratorio de metalurgia Enel de Santa Barbara, en Cavriglia, provincia de Arezzo, participó en nuestro proyecto flagship Geyser dedicado a la energía geotérmica, una de las fuentes renovables más antiguas en la que tanto Italia como Enel Green Power son líderes. Te contamos por qué.
El objetivo de Geyser es optimizar la gestión de las centrales geotérmicas, garantizar la sostenibilidad y su pleno funcionamiento, aumentando la eficiencia operativa y mejorando constantemente su rendimiento técnico y económico, con una particular atención, naturalmente, a la seguridad y al medioambiente.
Y gracias a una mesa redonda organizada por el equipo que formó parte del proyecto (un grupo heterogéneo en el que participaron técnicos y expertos del sector geotérmico, térmico e hidroeléctrico), nació la idea de utilizar, por primera vez, una impresora tridimensional para la reparación de un componente esencial de una central geotérmica.
“Todo comenzó gracias a la curiosidad y al deseo de utilizar la impresora 3D que ya teníamos en nuestra empresa”, dice Nicoletta Mazzuca, Project Manager de Enel Green Power para Geyser, un proyecto en el que se están desarrollando alrededor de 42 iniciativas en las que participan más de 80 personas. “Queríamos reparar piezas que estaban destinadas a convertirse en residuos pues era imposible repararlas mediante técnicas convencionales de forja. Pero gracias a la pasión, a la competencia y a la cooperación de todos los participantes, pudimos encontrar una solución”.
La solución está en el laboratorio de metalurgia de Santa Barbara, en la sede de Ingeniería y Soporte Técnico de Enel Producción que, desde 2019, dispone de la máquina Additive Manufacturing de tecnología Laser Metal Deposition (o Direct Energy Deposition). Es una herramienta de altísima tecnología que permite reproducir y reparar diferentes componentes metálicos colocando el material necesario capa por capa.
“El hecho de que la impresora se encuentre dentro de un área donde hay un laboratorio metalúrgico le confiere un importantísimo valor agregado porque, de esta manera, el proceso additive se puede ‘monitorear en tiempo casi real’, verificar las propiedades mecánicas, químicas y metalúrgicas de las manufacturas obtenidas y, así, tener un feedback constante”, explica Giulio Andrucci, Technical Leader y referente del laboratorio metalúrgico de Santa Barbara.
La impresora se utilizó para dar nueva vida a una rueda, llamada también impeller: un componente esencial para el funcionamiento del compresor centrífugo de las centrales geotérmicas, que extrae el gas del vapor que no se condensa cuando finaliza el proceso de expansión de la turbina. Este gas contiene partículas sólidas y gotas de agua que impactan contra los álabes desgastando el perfil de aspiración de la parte externa.
Así es como el proyecto piloto comenzó, primero, con la compra del material que compone las ruedas (17-4 PH, un tipo especial de acero inoxidable), continuó con el escaneo láser y la realización del modelo 3D, gracias al equipo de Gennaro Raniello, responsable de Head of Hydro Maintenance Support – O&M Hydro Italy de Enel Green Power. Por último, se realizó la primera reparación histórica de un componente desgastado gracias a esta tecnología. El resultado es una innovación sostenible que permitirá poner en marcha un ciclo de reutilización de los materiales ya que, hasta hoy, las ruedas deterioradas se tenían que reemplazar por nuevas y su destino final era el vertedero. Esto permitirá un ahorro de casi 70.000 euros por año.
El cálculo económico tiene en cuenta un promedio de reparación de 4 sobre 6 ruedas que, anualmente, se rompen en nuestras centrales geotérmicas. La hipótesis es que, en algunos casos, el desgaste es tan relevante que un promedio de 2 ruedas serían irreparables. “Después de un año de trabajo pudimos, por primera vez, reparar nuestras ruedas con procesos de crecimiento y, no solo le concedimos una segunda vida, sino que fue posible ahorrar dinero respetando el medioambiente gracias a una circularidad del 100%. Es un honor para mí haber participado en la generación de este proceso innovador de reparación y le doy las gracias a todos mis compañeros porque me han enseñado mucho en tan poco tiempo”, añade Nicoletta Mazzuca.
“El proyecto Geyser permitió que se conocieran y se convirtieran en factor común las competencias presentes en muchos polos de excelencia de las diferentes cadenas de producción de Enel en Italia”, explica Matteo Niccolai, Workshop Maintenance and Technical Services Leader – O&M Geo Italy de Enel Green Power. “La idea de utilizar el Additive Manufacturing para resolver un problema de la cadena de energía geotérmica es un ejemplo concreto de lo efectivo que es compartir transversalmente los problemas y las mejores prácticas dentro de la empresa resolviendo las criticidades desde puntos de vista que antes no se habían tenido en cuenta”.
Una experiencia exitosa que enriquece aún más la historia centenaria de la geotermia en Italia, donde EGP gestiona el complejo más antiguo e innovador del mundo con 34 centrales ubicadas en las provincias toscanas de Pisa, Siena y Grosseto.
