Para Kevin Jones, Consultancy Solutions Manager da Schneider Electric no Reino Unido e Irlanda, uma infraestrutura eficiente e com baixas emissões de carbono não pode existir sem um design mais inteligente. É precisamente por isso que a proliferação de gémeos digitais está a ganhar força em vários setores.
Sendo uma representação virtual de um processo ou objeto físico, os gémeos digitais proporcionam diversas informações em tempo real que podem melhorar a qualidade, o desempenho, a produtividade e a eficiência energética. Um gémeo digital não é um resultado final, um produto ou uma tecnologia por si só. É uma estrutura dinâmica, suportada por dados, que atua como facilitador de negócios, resolvendo problemas do mundo real com dados do mundo real.
Um desses desafios é a sustentabilidade. Para ir ao encontro dos objetivos de sustentabilidade, a indústria tornar-se-á cada vez mais dependente da infraestrutura elétrica enquanto fonte de energia mais ecológica, e os governos e as empresas estão a adotar a ideia de melhorar o desempenho num mundo totalmente elétrico. Ainda que os gémeos digitais se estejam a tornar comuns em setores como a construção e a indústria automóvel, ainda há muito potencial por explorar na engenharia eletrotécnica e na gestão de energia.
Uma visão gémea da sustentabilidade no design elétrico
De acordo com a Agência Internacional de Energia (IEA), a utilização de eletricidade duplicará até 2040, perfazendo pelo menos 40% do consumo final de energia, e as centrais solares e eólicas vão produzir seis vezes mais eletricidade. No entanto, o nível de ineficiência dos atuais sistemas de distribuição elétrica é elevado. A resposta está num design mais inovador, auxiliado por tecnologias digitais, como gémeos digitais, que proporcionam uma forma segura de simular alterações e testar, desenvolver e expandir sistemas sem despesas de capital elevadas. Quando é necessário atingir objetivos ambiciosos de emissões líquidas zero, os gémeos digitais oferecem inúmeras oportunidades de poupança de energia.
Por exemplo, o Rochedo de Gibraltar tinha um historial de grande dependência em geradores elétricos, mas identificou a utilização destes como um obstáculo à concretização do seu objetivo de zero emissões líquidas. Através da utilização de um gémeo digital, conseguiu conceber uma solução de armazenamento em baterias e efetuar simulações para melhorar a eficiência. A fase seguinte é a automação baseada em IA – estratégias de controlo adaptáveis para fazer face às necessidades de eletricidade da rede, estabelecendo objetivos de sustentabilidade diários, como um limite diário de produção de carbono.
Da mesma forma, um projeto recente para uma grande empresa química utilizou um gémeo digital para simular o efeito que painéis solares fotovoltaicos no local, armazenamento de energia em baterias e ajustes nos sistemas de aquecimento teriam sobre o consumo de energia. Com um gémeo digital, estas estratégias podem ser modeladas, proporcionando uma visão da forma como a rede se comporta e do seu desempenho em diferentes cenários.
Eliminar a complexidade
Embora a tecnologia de gémeo digital para a gestão de energia esteja no centro das atenções há algum tempo, o seu potencial ainda não foi totalmente explorado. Um dos motivos para tal é a aparente complexidade da criação de gémeos digitais, que exige competências específicas para modelar sistemas e processos complexos de forma fiável. Apesar de serem necessários conhecimentos especializados para iniciar os gémeos digitais, a assistência a posteriori é muito mais fácil de gerir.
Assim sendo, a complexidade inicial necessária não deve ser considerada um obstáculo, especialmente quando estão disponíveis especialistas para criar e disponibilizar a formação necessária para que as empresas possam responsabilizar-se pelo gémeo após a integração.
Mesmo que a sustentabilidade seja um tema muito debatido no momento, o valor dos gémeos digitais para sistemas elétricos em instalações industriais vai muito além desse objetivo. Por exemplo, o Electricity At Work Act (Lei da Eletricidade no Trabalho) faz referências específicas aos requisitos de documentação para todos os edifícios, sendo os diagramas de linha única um requisito essencial. Apesar de este elemento do controlo dos edifícios já ser exigido há muito tempo, manter estes diagramas atualizados e acessíveis, acreditando são uma representação factual, tem constituído um desafio desde sempre. Aqui, mais uma vez, se comprova o valor de um gémeo digital adequado.
Construir um modelo do sistema elétrico que seja mais fácil de atualizar e ao qual possam ser adicionados elementos e características torna-o uma ferramenta de simulação eficaz e uma fonte fiável de informações atualizadas para outros fins. Isto elimina a necessidade de uma recolha de dados dispendiosa e demorada a intervalos regulares. Com um gémeo digital, dispomos de uma visão real dos sistemas elétricos que é partilhada entre projetos, por exemplo com empreiteiros, para que todos trabalhem com um enquadramento comum.
O primeiro passo para atingir qualquer objetivo é obter visibilidade do estado atual para poder conceber estratégias com impacto e mensuráveis. As ferramentas digitais oferecem a visibilidade necessária para testar diferentes alternativas num ambiente virtual, permitindo escolher a mais eficiente para a situação real. Sabemos que esta tecnologia sofisticada de gestão de energia já está a ser utilizada para alimentar veículos elétricos, o que só é possível através da utilização de gémeos digitais. A modelagem elétrica deste tipo ainda não é comum na indústria, apesar dos benefícios óbvios.
A questão é: porque é que esta tecnologia não está a ser utilizada quando os benefícios são já tão claros e o potencial tão vasto? Seja qual for o motivo da hesitação, a urgência em cumprir os objetivos de sustentabilidade deve, sem dúvida, fazer com que a tecnologia de gémeo digital mereça ser considerada seriamente. Se não for agora, quando será?
Adicione um comentário