La inteligencia artificial podría reducir los costes de la energía nuclear #tecnología

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A diferencia de las centrales de combustibles fósiles, las centrales de energía nuclear proporcionan grandes cantidades de electricidad con bajas emisiones de carbono. Pero el gasto de funcionamiento de estas centrales ha dificultado su permanencia.

Los investigadores del Argonne National Laboratory del U.S. Department of Energy (DOE) están construyendo sistemas que podrían hacer más competitiva la energía nuclear mediante el uso de la inteligencia artificial. Argonne se encuentra a medio camino de un proyecto de un millón de dólares y tres años de duración para explorar cómo los sistemas inteligentes e informatizados podrían cambiar la economía.

El proyecto, financiado por el programa de tecnologías habilitadoras de la energía nuclear de la Office of Nuclear Energy del DOE, pretende crear una arquitectura informática que pueda detectar problemas con antelación y recomendar las acciones adecuadas a los operadores humanos. Esta tecnología podría ahorrar a la industria nuclear más de 500 millones de dólares al año, según estiman Roberto Ponciroli, ingeniero nuclear principal de Argonne, y sus colegas.

Una central nuclear típica puede albergar cientos de sensores que controlan diferentes partes para asegurarse de que funcionan correctamente. La tarea de inspeccionar cada sensor -y también el rendimiento de componentes del sistema como válvulas, bombas e intercambiadores de calor- recae actualmente en el personal que recorre la planta. En cambio, los algoritmos podrían verificar los datos aprendiendo el funcionamiento normal de los sensores y buscando anomalías.

Después de validar los sensores de la planta, el sistema de inteligencia artificial interpretaría las señales de los mismos y recomendaría acciones específicas. En una central de energía nuclear, los ordenadores podrían detectar problemas y señalarlos a los operadores de la planta lo antes posible, lo que ayudaría a optimizar el control y también a evitar reparaciones más costosas en el futuro. Al mismo tiempo, los ordenadores podrían evitar el mantenimiento innecesario de equipos que no lo necesitan.

“Las tareas de bajo nivel que realizan las personas en la actualidad se pueden transferir a los algoritmos”, afirma Richard Vilim, ingeniero nuclear superior de Argonne.

Agregó: “Estamos tratando de elevar a los humanos a un mayor grado de conocimiento de la situación para que sean observadores que tomen decisiones”.

En colaboración con la industria para desarrollar escenarios de prueba, los ingenieros de Argonne han construido una simulación informática, o “gemelo digital”, de un reactor nuclear avanzado. Aunque el sistema está diseñado para servir a las nuevas tecnologías de reactores, dijo Vilim, también es lo suficientemente flexible como para ser aplicado en las plantas nucleares existentes.

Actualmente, los investigadores están validando su concepto de inteligencia artificial en el reactor simulado y, hasta ahora, han completado los sistemas de control y diagnóstico de sus partes virtuales. El resto del proyecto se centrará en la capacidad de decisión del sistema, es decir, lo que hace con los datos de diagnóstico. Dado que una central nuclear autónoma requiere estas variadas funciones, el producto final del trabajo del equipo de Argonne es una arquitectura de sistema que une múltiples algoritmos.


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