Com o objetivo principal de prototipar um gémeo digital de um processo produtivo para analisar e prever o seu comportamento energético em função da influência de diferentes variáveis, o Instituto de Tecnologia Energética (ITE) desenvolveu com sucesso o projeto PROENER, financiado pelo IVACE.
O PROENER começou em 2019 e ano após ano o seu progresso tem sido muito positivo. Em termos gerais a missão do projeto é modelar e simular o funcionamento físico de um processo produtivo do ponto de vista do impacto e da otimização energética , permitindo-nos saber antecipadamente como o processo responderá e se comportará face às diferentes alterações e perturbações.
Especificamente, durante 2021 trabalhamos no desenvolvimento de um protótipo de um gêmeo digital energético do processo de transformação da biomassa como matéria-prima . A simulação procura modelar o comportamento real deste tipo de sistemas para compreender o comportamento produtivo do processo industrial, ligado à energia que consome.
A equipa de investigação do ITE - centro tecnológico de referência que conta com o apoio do Instituto Valenciano de Competitividade Empresarial (IVACE) da Generalitat Valenciana - detalha que no último ano o projeto culminou com o desenvolvimento de funcionalidades chave do gêmeo digital , como São o ajuste do comportamento real do modelo, melhorias gráficas, integração de componentes e melhoria de desempenho.
Aplicações dos resultados do PROENER
A utilização da tecnologia digital twin aplicada à melhoria da eficiência energética de qualquer tipo de processo é uma das tendências estratégicas mais atuais. No caso do PROENER, o objetivo é reproduzir digitalmente o comportamento de um processo de transformação termoquímica de biomassa por meio de modelagem multifísica projetada e configurada para atuar como um gêmeo digital .
As funcionalidades visadas, como a representação de cenários alternativos ou a variação de parâmetros de processo para ver o impacto energético, foram propostas e desenvolvidas para serem representativas para as empresas, tanto do setor como de setores relacionados.
Algumas destas funcionalidades são a geração de cenários alternativos de produção, a avaliação do impacto de variáveis no consumo energético e no desempenho operacional do processo ou as possibilidades de análise de integração renovável, sendo esta última adaptada ao caso de estudo específico.
Os investigadores do ITE destacam que a modelização do processo de transformação abre um precedente em termos de possibilidades de reprogramação e operação destes processos . É o caso, por exemplo, da medição do impacto energético e económico de variáveis como o tempo de residência ou a temperatura de tratamento. O processamento de toda a informação fornecida pelo gémeo digital é fundamental para adaptar as condições de produção ao cenário ideal em termos de impacto ambiental, produtivo e económico.
Em geral, num processo produtivo de transformação de biomassa - seja em energia ou em materiais de valor acrescentado como o carvão activado - esta ferramenta permitirá indicadores fiáveis e simulações preditivas da resposta da planta de produção em termos de parâmetros críticos do seu comportamento, tais como como o térmico, bem como sua relação com o comportamento energético no próprio ambiente de produção.
O projeto PROENER com número de arquivo IMAMCL/2021/1, foi financiado através de um acordo de I&D com a Generalitat Valenciana.
