Innovación


Túnel de viento (Crédito: Teresa Travassos)


Innovar forma parte de la historia y de la cultura de FURNAS. Así fue que, en la década del 50, el desafío era construir aquella que entonces sería una de las hidroeléctricas más grandes del mundo y que daría nombre a la empresa: Central hidroeléctrica de FURNAS. Una construcción tenía como objetivo soportar la demanda del parque industrial brasileño en crecimiento. Más tarde, en la década del 70, FURNAS tuvo que buscar soluciones innovadoras para implantar circuitos de tensión extra alta en corriente alterna y corriente continua, a fin de transmitir la energía generada por la Central de Itaipu.

A lo largo de este más de medio siglo de existencia, FURNAS se convirtió en una referente del sector eléctrico brasileño y una de las empresas que más invierte en nuevas tecnologías. Los proyectos de P&D regulados por Aneel, de acuerdo con las Leyes 9.991/2000 y 10.848/2004, forman parte de esta historia, en la incesante búsqueda de resultados innovadores que le permitan crecer de manera continua y sustentable.

Hoy, la prioridad es la prospección y el seguimiento de los proyectos con foco en la sustentabilidad y vinculados a nuevas fuentes limpias de generación de energía eléctrica. La empresa sigue los trámites de los proyectos, con Aneel y los órganos de fomento, el registro y monitoreo de patentes y la estandarización de los proyectos conforme a la legislación vigente.

Sin embargo, el objetivo principal es transformar los estudios realizados en productos o servicios patentados y, de este modo, agregar una ventaja competitiva. Para alcanzar dicho objetivo, P&D+I dejó de ser una asesoría de soporte y se convirtió en la Dirección de Investigación, Desarrollo e Innovación. El área pasó por cambios que dieron un tratamiento más estratégico a la innovación, a fin de enfrentar los desafíos del nuevo modelo del sector electrónico, en los últimos dos años.

Entre 2015 y 2017, FURNAS registró 10 proyectos de P&D+I, con vistas a aprovechar de manera sustentable los recursos naturales para la generación de energía y posibilitar la transmisión de grandes boques de energía a largas distancias con bandas de paso reducidas. Entre los proyectos en funcionamiento se encuentran:
 

Turbina eólica vertical
 

Los estudios buscan comprobar la capacidad de generación eólica con vientos de baja intensidad (1 m/s) en diferentes situaciones y la potencia máxima que puede generarse en cada configuración. La nueva tecnología utiliza palas flexibles y articuladas que se mueven conforme a la dirección del viento. El objetivo es evaluar comercial y técnicamente la aplicabilidad de la nueva tecnología en lugares distintos como lo alto de edificios, áreas descampadas e incluso túneles del metro.

El proyecto tiene como punto de partida un prototipo patentado de un metro de altura, probado en túneles de viento, para microgeneración, en torno a los 100 kW. Ahora, FURNAS invierte en modelos de mayor capacidad, que puede aplicarse en minigeneración, hasta 1 MW, y en la generación a gran escala, a partir de 1 MW.

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Automatización de procesos e inclusión de nuevas tecnologías en la operación
 

El proyecto establece las directrices para la inserción de la tecnología de la red inteligente en las áreas de generación y transmisión de energía eléctrica. Con base en el análisis de la situación, se presentarán proyectos piloto, teniendo como objetivo apalancar la implantación de las innovaciones tecnológicas.

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Autobuses eléctricos
 

El proyecto atenderá al sistema de transporte urbano de pasajeros en regiones metropolitanas, sin la emisión de materiales contaminantes en la atmósfera, como CO2, CO, CH4, N2O, NOx, SOx, material particulado e hidrocarburos no reaccionados.  Consiste en el desarrollo del proyecto de “kit” del sistema de tracción 100% eléctrica para autobuses urbanos nuevos o usados, con foco en el aumento de autonomía. Autobuses con un sistema de tracción 100% eléctrica y eléctrica-híbrida se probarán en una situación real con público a fin de definir los procedimientos de operación y mantenimiento.

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Barcazas eléctricas
 

Son prototipos de embarcaciones con tracción eléctrica híbrida para el transporte de vehículos, pasajeros y cargas en reservorios de centrales de FURNAS. El proyecto incluso prevé la capacitación del personal para la operación y mantenimiento. Adicionalmente, la idea es usar la experiencia adquirida con el desarrollo y prueba del proyecto propuesto, para realizar el desarrollo del proyecto en un “kit” de propulsión eléctrica híbrida, objetivando la instalación en embarcaciones convencionales a diésel, nuevas o usadas, como sustitución de su monitoreo.

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Bioingeniería
 

La elaboración del Manual técnico de aplicación de métodos de bioingeniería de suelos para la determinación de la mejor metodología a ser empleada conforme a la condición del proceso erosivo en el talud de corte o del margen de la UHE. Este proyecto de investigación propone la evaluación comparada, la mejora y el desarrollo de técnicas innovadoras de bioingeniería de suelos. El mismo presenta una gran relevancia ambiental, social y tecnológica, así como también goza de un carácter original en función de nuevas tecnologías a ser perfeccionadas y/o desarrolladas, en la forma de la sistematización de los métodos de control de erosión y de la revegetación de taludes en un manual, así como también en el desarrollo de 6 (seis) productos que podrán constituirse de nuevos materiales a ser fabricados por la industria brasileña con aplicación en todas las regiones del país.

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Almacenamiento de energía
 

La implantación y los ensayos operativos con sistemas de almacenamiento de energía a hidrógeno y acumuladores electroquímicos, conjugados a las fuentes solar e hidroeléctrica, con vistas a la determinación de la aplicabilidad de sinergia entre las fuentes solar e hidroeléctrica a gran escala. Las fuentes de energía renovables, como la solar, la eólica, la biomasa y las células combustibles, están creciendo en la matriz energética de países en todo el mundo en la generación de electricidad. Las tecnologías y sistemas de almacenamiento de energía pueden compensar la intermitencia de esas fuentes, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, atender a la demanda de generación de energía en el horario pico, postergar inversiones en generación, transmisión y distribución, además de fomentar innovaciones en los modelos de comercialización de energía eléctrica.

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Análisis de riesgos
 

Elaboración de la metodología de análisis de riesgos en emprendimientos de generación y transmisión de energía, a través de la definición, planeamiento y desarrollo de un sistema computacional que busca implementar y estandarizar esta metodología. Utiliza conceptos establecidos para la gestión de proyectos ya desarrollados por FURNAS y resultará en la Matriz de riesgos, haciendo posible el establecimiento de diferentes escenarios de riesgo para diversos emprendimientos. El sistema también deberá poner disponible un módulo independiente con pantallas de entrada y salida gráfica para calcular la estabilidad de los taludes secos y húmedos mediante el método Bishop (factor de seguridad de superficies con colapso circular) simplificado en diferentes tipos de material de suelo.

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Brams
 

Sistema previsor de datos meteorológicos basado en simulaciones reales de la atmósfera, que busca ayudar en el desarrollo y la aplicación de modelos de ingeniería orientados a la previsión del desempeño de sistemas eólicos y de la estabilidad de las laderas. A partir de las ciencias básicas de la ingeniería (estructuras, geotecnia y fluidodinámica) con la meteorología, el sistema permite el abordaje de los problemas con un mayor realismo de lo que ocurre tradicionalmente. También posibilita el perfeccionamiento de los análisis y las respectivas integraciones a medida que los modelos se perfeccionan.

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Erosiones
 

El estudio de los procesos erosivos en el entorno de reservorios en tres UHE del Sistema FURNAS, con un diagnóstico que presenta mapas de riesgos y susceptibilidad de los suelos a los procesos erosivos. Además, brinda orientación para el empleo de técnicas alternativas de bajo costo para la prevención y recuperación de erosiones. El objetivo es alcanzar la mejora de los procesos de control de calidad de los emprendimientos (del proyecto hasta la operación), beneficios ambientales, la reducción de costos de preservación y la ampliación de la vida útil de los activos. La búsqueda de tecnologías de bajo costo para la recuperación de presas tiene por objetivo hacer que la rutina sea accesible para cualquier porte de obra.

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Red TIB
 

Este proyecto de investigación tiene el objetivo de desarrollar procedimientos y difundir conocimientos de ensayos no destructivos específicos para aplicaciones en estructuras y componentes de aerogeneradores, que permitirán prever la vida residual de estos equipamientos y programar acciones de extensión de sus vidas en servicio. De esta manera, se espera contribuir para que FURNAS, otras empresas subsidiarias del grupo Eletrobras y demás generadoras de energía eólica promuevan inspecciones y monitoreos de salud de sus estructuras y equipamientos de un modo más confiable. El resultado proporciona operaciones industriales de generación de energía eólica más seguras, continuas, eficientes y sustentables.

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Residuos sólidos urbanos – RSU
 

La implantación de la planta experimental de generación de energía eléctrica a través del reactor termoquímico, con el análisis físico/químico del residuo sólido urbano, así como de los gases de síntesis y de combustión. La planta tendrá una potencia de 4,5 MWth y la generación de 1 MW. Los residuos sólidos cumplen un rol fundamental en el desarrollo descentralizado de la generación de energía eléctrica a través de la cogeneración, dado que la generación de los residuos sólidos también tiende a ser descentralizada junto con el desarrollo poblacional de las ciudades. Esta distribución geográfica de la generación de residuos disminuye los costos de inversión en redes de transmisión y distribución, así como también satisface la demanda energética local o regional por medio del sistema interconectado.

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Conversor de ondas
 

Prototipo de conversor offshore para la generación de electricidad por las ondas del mar, a escala real, en Rio de Janeiro y su operación, considerando los estados del mar local y sirviendo como una demostración de este tipo de tecnología para la generación alternativa. Los estudios apuntan a una capacidad de generación expresiva de electricidad a través de las ondas de mar en la costa brasileña, en el orden de 20 GW de potencia instalada. En este sentido, el concepto del conversor offshore para la generación de electricidad a partir de las ondas del mar se está desarrollando para su aplicación fuera de la línea de costa, presentando una mayor flexibilidad en virtud de no depender de la banda costera o equipamientos portuarios para su instalación.

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Generación solar fotovoltaica
 

El proyecto Arreglos técnicos y comerciales para la inserción de la generación solar fotovoltaica en la Matriz energética brasileña amplió y fomentó el desarrollo de conocimiento en ingeniería, análisis económico y análisis ambiental de proyectos fotovoltaicos. También capacitó a un gran número de profesionales para el desarrollo de proyectos, especificación y adquisición de equipamientos, análisis de viabilidad técnica y económica de centrales fotovoltaicas. La iniciativa fue desarrollada por FURNAS y socios, en atención a la Convocatoria No. 13/2011 de Aneel.

También promueve el desarrollo de software que facilita el análisis vocacional de las regiones brasileñas para la instalación de este tipo de central, con intercambio entre instituciones internacionales con un notable conocimiento en esta área. También desarrolló el prototipo de un nuevo equipamiento aún no producido en Brasil, una caja de empalme inteligente, empleando técnicas innovadoras a nivel mundial y la publicación del libro “Usina Fotovoltaica Jaíba Solar – Planejamento e Engenharia” (Central fotovoltaica Jaíba solar - planeamiento e ingeniería). (Fuente: Informe de gestión)

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