El aporte de la ingeniería para que Uruguay se convirtiese en exportador de electricidad

Hace no tantos años atrás, el país tenía una enorme dependencia de la generación eléctrica por medio de las centrales hidroeléctricas y contaba con las centrales térmicas, que quemaban combustibles fósiles importados, como respaldo al que se echaba mano durante las sequías. En varios momentos incluso ni con eso alcanzaba: la electricidad se importaba y se hacían campañas de sensibilización para evitar llegar a los indeseados cortes programados.

Desde hace menos años, la incorporación de la generación eólica a la matriz energética marcó un cambio de era. Ese proceso comenzó con un pedido para generar información sobre el potencial para el aprovechamiento del viento como fuente, que dio lugar a la instalación de un primer aerogenerador experimental, a comienzos de los años 2000.

Esta, la del desarrollo de la energía eólica en Uruguay, es una de las historias que vas a encontrar en Ingeniería deMuestra, #IdM2024, una muestra sobre ingeniería, como su nombre lo dice, pero también sobre historias de ciencia uruguaya, escritas y por escribirse, a las que podrás acercarte los días viernes 11 y sábado 12 de octubre, en una exposición de 1500 metros cuadrados, con más de 70 stands interactivos, espectáculos en vivo y un cierre que te sorprenderá. El tema central este año es, justamente, Aportes de la ingeniería al desarrollo del país y uno de ellos ha sido el que ha permitido ese salto de calidad y de cantidad en la generación eléctrica. Por decirlo mal y pronto, la historia de cómo pasamos de ser un país acostumbrado a hacer la danza de la lluvia, a exportar excedentes eléctricos a los países vecinos.

Al principio

En estos relativamente pocos años, Uruguay duplicó su capacidad de generación recurriendo a fuentes renovables, con la eólica como gran abanderada, pero no fue soplar y que crecieran aerogeneradores por aquí y por allá. Desde antes de que se empezara a estudiar hasta hoy, la historia de energía eólica en nuestro país ha sido una larga sucesión de decisiones, decisiones que no han sido tomadas en el aire sino que en todo momento se contó con información, con datos generados genuinamente por investigadores uruguayos.

Esto empezó en 1988, cuando la única información disponible que había sobre el viento era la generada por Dirección Nacional de Meteorología —actual Inumet—, pero esos datos se obtenían y se usaban para determinar el estado del tiempo. En ese momento, UTE, la empresa eléctrica de nuestro país, consultó a la Facultad de Ingeniería de la Universidad de la República acerca del potencial eólico en el Uruguay. “Eso puso en marcha un primer estudio, que implicó por un lado generar una herramienta que permitiera hacer esa evaluación basada en modelos numéricos y modelos físicos corridos en túnel de viento, y de esa manera permitió identificar: por un lado, zonas, diferentes regiones del país donde sería viable explotar el recurso eólico, saber de qué orden de magnitud era ese recursos disponible, y también hacer un primer análisis de tipo económico, con los datos de aquel momento”, recordó José Cataldo, ingeniero Industrial Mecánico y doctor en Ingeniería en el área de Mecánica de los Fluidos Aplicada, profesor titular con dedicación total en el Instituto de Mecánica de los Fluidos e Ingeniería Ambiental, Imfia, de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de la República, quien estuvo desde aquellos primeros pasos vinculado a este proceso.

El primero

Aquellos estudios permitieron tener una idea más clara sobre el recurso disponible y sobre cuánto se podía lograr usando la tecnología de aquel momento. También se buscó determinar cuáles eran los mejores lugares en el país para generar energía con viento. La secuencia natural de aquellas primeras mediciones fue instalar un aerogenerador. “Se decidió llevar adelante un proyecto, inicialmente queríamos instalar varios aerogeneradores, pero por los fondos necesarios fuimos viendo que era difícil instalar más de uno, y se presentó un proyecto a lo que era entonces el Fondo BID-Conicyt, que fue uno de los primeros programas de apoyo a la investigación que hubo en el país”. El proyecto se aprobó y con ello se financió parcialmente. “El 30% que nos faltaba lo terminó financiando la UTE, lo que permitió hacer la instalación del primer aerogenerador industrial en el país en el Cerro de los Caracoles, en la Sierra de los Caracoles”, señaló. Ese primer aerogenerador, además de electricidad, generó información, Uruguay tenía por primera vez información basada en la práctica sobre las posibilidades de emplear el viento como fuente de energía.

Se empezaba a escribir una historia que en pocos años cambió al país. “Eso nos permitió generar una cantidad de experiencia alrededor de la energía eólica. Primero, verificar los diferentes cálculos que se habían realizado, usando un aerogenerador que estaba elegido, que era apropiado para el lugar donde iba a operar. Pero después también generamos experiencia en cuanto a saber cómo funcionaba un aerogenerador, cuáles eran las dificultades para su instalación, la logística, el mantenimiento, se generó una cantidad de experiencia realmente muy importante alrededor de ese equipo”.

Se habían superado las expectativas de aquel pedido inicial de UTE, pero a cada paso que se daba se empezaban a abrir nuevas puertas y, lamentablemente, algunas también se iban a empezar a cerrar, en base a esa misma información.

Un programa

“Una vez generada esa experiencia, el camino para nosotros era para algo relativamente claro, y desde la administración en ese momento nos sugirieron que presentáramos cómo nosotros veíamos que debíamos continuar en esos estudios”, prosiguió Cataldo. Lo siguiente que se hizo fue elaborar un proyecto que se presentó al GEF —Global Enviromental Facilities, dependencia de Naciones Unidas que promueve proyectos ambientalmente amigables—. Este camino suponía, entre otras cosas, que Uruguay aceptase recibir fondos, teniendo que aportar para ello una contrapartida, es decir, hubo que convencer a quienes tomaban las decisiones.

Con el respaldo de la información a cuestas esto se logró y dio lugar a lo que entonces se denominó Programa de Energía Eólica del Uruguay, cuyo primer hito fue la instalación del primer parque eólico industrial en Uruguay, ahí mismo, en la Sierra de los Caracoles. “Fue un parque eólico que lo instaló la UTE. Nosotros colaboramos en seleccionar el lugar y dimensionar el parque eólico. De ahí en adelante siguió los pasos que se siguen habitualmente en la instalación de un parque eólico: se contrató una empresa y se llevó adelante la instalación. Hoy el parque sigue operativo”. Sierra de los Caracoles empezó a funcionar en marzo del año 2008, habían transcurrido 20 años desde aquella primera solicitud de UTE a la Facultad para conocer el potencial del país.

Un mapa

Ese proyecto aprobado por el GEF permitió también trazar el mapa eólico del Uruguay, que sería clave para todo lo que vendría después. “Entre otros análisis, permitió a las empresas visualizar dónde eran los lugares más apropiados para instalar parques eólicos”. Con ellos, por ejemplo, se buscó dimensionar de qué otras formas podría esta novedad que era entonces la energía eólica, ayudar al desarrollo del país. “Como siempre, uno se enfrenta a realidades que tal vez no conoce del todo y hay resultados que fueron muy positivos y otros que nos dijeron ‘por ahí no’. Por ejemplo, se hizo un análisis del área ambiental, se elaboró lo que podía ser un abordaje de un estudio de impacto ambiental para un parque eólico, se analizaron también aspectos económicos sobre el funcionamiento de los parques eólicos y después sobre la parte industrial, que fue la que más nos dolió, porque nos dimos cuenta que el Uruguay no tenía capacidad industrial para producirlos”.

Más allá de esa puerta que se cerraba, todos esos estudios permitieron comprobar las cosas que sí se podían hacer en el país “en algunos sectores, por ejemplo: los transformadores eléctricos, ahí sí había cierta capacidad, la capacidad para hacer obras civiles, instalaciones eléctricas, todo eso sí había capacidad, y fue el aporte que terminó habiendo en todos los proyectos de eólica aquí en el Uruguay”.

Prospectiva

Mientras se trabajó en el proyecto GEF, el Gobierno de aquel entonces decidió llevar adelante un estudio de prospectiva tecnológica en diferentes áreas, una de las cuales era la energía y nuevamente se convocó a la Facultad de Ingeniería para liderar ese proceso, recordó Cataldo.
“Ese estudio prospectivo tuvo una participación muy amplia, desde todo punto de vista. Eso terminó con un estudio que permitió visualizar escenarios y a partir de ahí vinieron las decisiones políticas”. Ello tuvo como consecuencia otro hito, que fue el importante consenso que hubo entre todos los actores del sector político que se alcanzó en el año 2008. “Fue, en definitiva, por el que incluso hasta el día de hoy, si usted a cualquier político de cualquier partido le pregunta qué le parecen las energías renovables, contestan ‘sí, vamos para allá’, no dudan. Todo ayudó para que las instituciones tuvieran la cabeza amplia como para venir a discutir los pro y los contras de seguir los diferentes caminos que se podían seguir para elaborar escenarios energéticos, pero mire que las discusiones fueron muy intensas”. Las decisiones tuvieron atrás el respaldo de toda la información genuina que se había generado en el país, en ese entonces a 20 años de aquel pedido inicial de UTE.

Después vino “el ‘tsunami’ que pasó de eólica: se instalaron los 1500 megavatios que hay en la actualidad, lo cual yo entiendo que fue acertado, porque era difícil que hubiera podido hacerse en forma escalonada”, dijo Cataldo. “Creo que si se hubiera planteado una estrategia de instalación muy escalonada, no me queda claro que hubiera sido viable ni factible disponer hoy de la potencia que tenemos, que excede lo que en este momento necesitamos”.

Nuevos problemas para resolver

Cuando terminaron de instalarse los parques eólicos, la potencia instalada fue tan grande que el “problema” para UTE pasó a ser cómo ingresar toda esa energía al sistema eléctrico en forma segura, siendo el viento un recurso que varía constantemente. Esta situación abrió otras puertas a la investigación. “En las centrales térmicas, si está el tanque de combustible lleno, entonces usted la prende y la apaga sin más: hay certeza. En la parte hidráulica, al margen de las secas, usted tiene el embalse con agua y más o menos sabe cómo es la dinámica de las lluvias”. Pero el caso de la eólica era diferente, no se sabía cuándo iba a haber viento. Fue allí que se empezó a trabajar en un nuevo programa, esta vez con la Agencia Nacional de Investigación e Innovación, ANII, que tuvo como cometido elaborar un modelo de pronóstico del recurso eólico.

“Una vez que ese proyecto se elaboró, nos pusimos en contacto con UTE y se hizo un acuerdo que está aún vigente. Estamos hablando de algo que ya a esta altura debe tener como diez años o más de vigencia. A través de ese acuerdo, la Facultad de Ingeniería hizo el Modelo de Predicción Operativo de Eólica para UTE y lo fue modificando para usar diferentes metodologías de cálculo. Además, le incorporamos otras fuentes energéticas, como la solar y el agua”, indicó el experto.

Hoy se sigue analizando y mejorando ese modelo, el que constituye un área importante de trabajo. “Uno piensa que, con lo que sabe de mecánica de los fluidos y de termodinámica, lo elabora una vez y ya queda hecho, pero no, en el mundo no usan un solo modelo de pronóstico, usan como cuatro o cinco al mismo tiempo. Todo eso fueron aprendizajes que se fueron haciendo”.

Futuro

Hoy se sigue trabajando en nuevos desarrollos. “Tenemos por delante desafíos que de alguna manera algunos hemos abordado, otros los estamos tratando de abordar, por ejemplo el uso de herramientas de inteligencia artificial para el análisis del mantenimiento predictivo de máquinas”. Esto se debe a que los aerogeneradores se van “envejeciendo”, y hay que tratar de saber en qué estado están. “Hemos tenido alguna incursión, todavía no hemos seguido adelante, pero son temas que se han estudiado”. También la instalación de parques off shore  (en mar adentro), “de alguna manera, con alguna tesis, se está abordando, tratando de tener algún acuerdo con las instituciones, para llevar adelante mediciones. Son desafíos que tenemos por delante para seguir aportando”.

¡Vení a conocer el futuro!
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•11 y 12 de octubre 2024 en la Facultad de Ingeniería.
•Horario de los stands: 17 a 20 h.
•Todas las actividades son abiertas a la comunidad con entrada libre y gratuita.

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