Un equip d’investigació liderat per l’Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC), amb la participació de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC) i la siderúrgica CELSA, ha desenvolupat un sistema de monitoratge industrial basat en una bateria d’òxid sòlid fabricada amb impressió 3D que permet anticipar fallades en maquinària.

La solució s’emmarca en el projecte 3Dstore i té com a objectiu facilitar el manteniment predictiu en entorns industrials d’alta complexitat, com el sector de l’acer. Segons els investigadors, aquesta tecnologia pot evitar parades no planificades que poden comportar costos de centenars de milers d’euros.

Monitoratge en entorns exigents

El sistema es basa en una bateria d’òxid sòlid capaç d’operar a altes temperatures i alimentar dispositius electrònics de baix consum amb connectivitat. Aquesta bateria ha estat fabricada mitjançant impressió 3D, fet que permet optimitzar materials i adaptar-ne la forma a cada aplicació industrial.

El professor ICREA i responsable del Departament de Nanoiònica i Piles de Combustible de l’IREC, Albert Tarancón, destaca que l’objectiu és “monitorar i digitalitzar indústries estratègiques com la de l’acer”.

El sistema combina impressió 3D i bateries d’òxid sòlid per alimentar sensors en entorns industrials d’alta temperatura i complexitat.

Per la seva banda, la UOC ha liderat el disseny del dispositiu electrònic i el seu desplegament en entorn real.

Un pilot a CELSA per evitar aturades

El sistema s’ha testat en una planta de CELSA, concretament en l’eix d’una laminadora, una màquina clau en la producció d’acer. El dispositiu mesura variables com la vibració i la temperatura per detectar anomalies abans que es produeixi una avaria.

Segons el vicerector d’Investigació de la UOC, Xavier Vilajosana, una fallada en aquest tipus de maquinària pot provocar aturades de quatre a vuit hores, amb un impacte econòmic molt elevat.

Impacte en eficiència i sostenibilitat

Més enllà de la reducció de costos, la tecnologia també té un impacte directe en l’eficiència energètica. En processos siderúrgics, fins i tot quan la producció s’atura, els forns continuen funcionant a temperatures de fins a 1.200 graus, consumint grans quantitats d’energia.

La detecció precoç d’anomalies pot evitar aturades de fins a vuit hores i reduir costos operatius de centenars de milers d’euros.

Evitar aquestes interrupcions no només millora la competitivitat, sinó que també contribueix a reduir el consum energètic i les emissions.

Cap a una indústria més connectada

Els investigadors apunten que el següent pas serà escalar aquesta tecnologia i aplicar-la en altres punts de la cadena productiva, així com en altres sectors industrials amb condicions exigents.

A més, aquesta solució podria tenir aplicacions més enllà de la indústria, com ara el monitoratge d’infraestructures crítiques —ponts, túnels o carreteres—, on la detecció precoç de fallades és clau.

“Monitorar aquests entorns és complex, però imprescindible”, conclou Tarancón. “Si el manteniment és predictiu, es poden evitar problemes majors”.