Desarrollan una tecnología de IA basada en la nube para baterías más seguras y duraderas
Colaboración entre la Universidad Tecnológica de Nanyang y Durapower
Científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur) y Durapower Technology Singapore Pte Ltd han desarrollado una tecnología basada en la nube que puede mejorar enormemente la vida útil y la seguridad de las baterías de iones de litio.
El profesor adjunto de la NTU Hung Dinh Nguyen (izquierda) y el director general de Durapower, Kelvin Lim (derecha), en el banco de pruebas de soluciones de almacenamiento de energía del tamaño de un contenedor, que contiene baterías DuraPower de iones de litio. El profesor adjunto Hung sostiene un ordenador portátil que muestra la plataforma de IA basada en la nube desarrollada conjuntamente por la NTU y Durapower para predecir el rendimiento de las baterías, prolongar su vida útil y reducir el riesgo de incendio.
NTU Singapore
A medida que se acelera el cambio mundial hacia las energías renovables y los vehículos eléctricos, la demanda de baterías eficientes, seguras y sostenibles se ha convertido en una preocupación acuciante. Del mismo modo, con el auge de la computación en nube, ha crecido la demanda de sistemas de almacenamiento de energía para centros de datos.
Impulsada por el Internet de las Cosas (IoT) y la Inteligencia Artificial (IA), esta nueva solución puede ayudar a las empresas y los centros de datos a reducir los riesgos asociados a las baterías de iones de litio, incluidos los posibles riesgos de incendio, especialmente en climas cálidos y húmedos como Singapur.
Dirigido por el profesor adjunto de la NTU Hung Dinh Nguyen y el director general de Durapower, Kelvin Lim, este proyecto de investigación cuenta con el apoyo de la Autoridad del Mercado Energético (EMA) y la Fundación Nacional de Investigación de Singapur (NRF), en el marco del Plan de Investigación, Innovación y Empresa (RIE) 2020.
En los últimos cuatro años, el equipo conjunto ha desarrollado un Sistema de Gestión de Incendios y Explosiones (FXMS) que utiliza la tecnología Digital Twin (en la que se crea una réplica virtual de una batería real para reflejar la que existe en la vida real) y ofrece una supervisión de alta precisión en tiempo real, así como predicciones del estado de la batería de hasta cinco años.
El FXMS puede controlar periódicamente qué batería es susceptible de averiarse y predecir cuándo será el momento adecuado para sustituirla, con una precisión de hasta el 95%, con más de seis meses de antelación. Actualmente se está probando en una solución de almacenamiento de energía del tamaño de un contenedor en el Smart Campus de la NTU.
El equipo calcula que su tecnología, pendiente de patente, puede ayudar a prolongar la vida útil de las baterías de iones de litio en más de un 50%, reduciendo significativamente las emisiones de carbono gracias a la disminución de los residuos de las baterías, cuya fabricación requiere muchos recursos y energía.
El profesor adjunto Hung Dinh Nguyen, director del grupo de integración de energías renovables y microrredes del Instituto de Investigación Energética de la NTU (ERI@N), explicó: "Nuestro principal objetivo es mejorar la seguridad y la eficiencia de los sistemas de almacenamiento de energía a gran escala y de los vehículos eléctricos, ya que una sola célula defectuosa puede provocar un incendio químico muy difícil de apagar. Dado que nuestra tecnología está basada en la nube, es escalable y puede adaptarse fácilmente a la electrónica de consumo, como dispositivos de movilidad, ordenadores portátiles y teléfonos móviles, ayudando a que las baterías duren más y, a largo plazo, reduzcan los residuos electrónicos y la huella de carbono".
Kelvin Lim, Consejero Delegado de Durapower Group, comentó: "Con el mandato global de sostenibilidad, movilidad inteligente y un futuro neutro en carbono, estamos asistiendo a una adopción generalizada de los sistemas de almacenamiento de energía y de los vehículos eléctricos. El desarrollo de una plataforma de software personalizable como FXMS impulsa los esfuerzos hacia una infraestructura digital sólida y completa basada en el aprendizaje automático y la inteligencia artificial para captar el uso cada vez más complejo de las baterías y la energía en el mercado de los vehículos eléctricos". Los resultados de esta iniciativa conjunta con la EMA, la NTU y Durapower sobre FXMS permitirán tomar mejores decisiones basadas en datos y análisis, facilitando la salud, el rendimiento y la longevidad óptimos de las baterías."
El vicepresidente de la NTU (Industria), el profesor Lam Khin Yong, dijo que la colaboración entre la NTU y Durapower demuestra cómo la nueva tecnología en la economía verde puede ser pionera a través de una fuerte asociación academia-industria apoyada por el gobierno de Singapur.
"La NTU tiene un sólido historial de estrecha colaboración con los principales agentes de la industria para desarrollar innovaciones que puedan responder a los principales retos de su sector. Combinando nuestra profunda experiencia en áreas como la sostenibilidad, la tecnología de baterías y la tecnología profunda como IoT y AI, con el conocimiento y la experiencia de la industria de Durapower, podemos impulsar la innovación más rápidamente e impulsar la competitividad de nuestras pymes locales a nivel mundial en industrias de rápido crecimiento como los vehículos eléctricos y los sistemas de almacenamiento de energía."
Los gemelos digitales, que son réplicas virtuales de instalaciones u objetos del mundo real, son un avance fundamental en el sector de las telecomunicaciones, ya que permiten tomar decisiones más eficaces y seguras gracias a las recomendaciones de la IA. También es un área de investigación muy apoyada por el Plan Estratégico 2025 de la NTU, dentro de su iniciativa de Innovación y Emprendimiento lanzada a principios de este año.
En el caso de los grandes sistemas de almacenamiento en baterías, como los utilizados para las redes de energías renovables o los centros de datos, el gemelo digital permite la gestión directa de las baterías, como redirigir la carga eléctrica para prolongar la vida de las baterías más débiles o detener temporalmente el uso de un paquete de baterías hasta que pueda ser sustituido.
A medida que los paquetes de baterías envejecen, como los de los vehículos eléctricos, suelen utilizarse para aplicaciones de segunda vida, como el almacenamiento de energía, y finalmente reciclarse en nuevas baterías de iones de litio. El ERI@N desarrolla actualmente soluciones para todos los aspectos del almacenamiento de baterías, desde los sistemas de gestión de baterías hasta su fabricación.
En el futuro, el equipo de la NTU colaborará estrechamente con Durapower para probar su solución en centros de datos de mayor tamaño y adaptarla a distintas aplicaciones y sistemas de baterías.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Más noticias del departamento ciencias
Reciba la química en su bandeja de entrada
No se pierda nada a partir de ahora: Nuestro boletín electrónico de química, análisis, laboratorio y tecnología de procesos le pone al día todos los martes y jueves. Las últimas noticias del sector, los productos más destacados y las innovaciones, de forma compacta y fácil de entender en su bandeja de entrada. Investigado por nosotros para que usted no tenga que hacerlo.
