Sebbene le turbine eoliche moderne siano impiegate solo dalla fine degli anni 40, l’uomo sfrutta il potere del vento come fonte di energia sostenibile da migliaia di anni. Attraverso la tecnologia, l’innovazione e le economie di scala, il mercato globale dell’energia eolica è quasi quadruplicato negli ultimi dieci anni e si è affermato come una delle fonti energetiche più economicamente competitive e resilienti al mondo.

Secondo il Global Wind Energy Council (GWEC), in tutto il mondo sono presenti più di 341.000 turbine eoliche che girano e generano energia. Finché il sole splende e il vento soffia, l’energia prodotta da queste strutture simili a grattacieli può essere usata per alimentare la rete elettrica.

Considerando il ruolo chiave che queste infrastrutture svolgono nel mondo, come possiamo assicurarci che funzionino a una capacità ottimale? Gli imprenditori Dimitris Nikolaidis, Kevin Driscoll-Lind e Kostas Karachalios hanno affrontato il problema. Dopo anni di studi nell’industria dell’energia eolica, questi giovani innovatori si sono dedicati alla ricerca delle migliori modalità per effettuare la manutenzione delle pale delle turbine eoliche, componenti essenziali ma costose di ogni turbina. Presto è arrivata la motivazione a sviluppare una tecnologia in grado di avere un impatto positivo sull’industria su più vasta scala ed è così che è sorta Perceptual Robotics.

Automatizzare la salute delle turbine eoliche

Perceptual Robotics è stata fondata nel 2016 presso il Bristol Robotics Laboratory, nel Regno Unito. L’azienda si occupa di fornire agli ingegneri addetti all’ispezione delle turbine eoliche uno strumento nuovo ed economico in grado di incrementare il numero di controlli e la qualità del lavoro, riducendo al minimo i rischi per la salute e la sicurezza

“Il compito di ispezionare ed effettuare la manutenzione di queste strutture sta diventando sempre più impegnativo”, dice il co-fondatore e AD Kostas Karachalios. “È evidente la necessità di ispezioni più veloci e sicure che producano dati di alta qualità, al fine di eseguire la manutenzione preventiva e ridurre la necessità di tecnici per intervenire sulle turbine”, aggiunge. Combinando il potere di robotica, intelligenza artificiale (IA) e apprendimento automatico, Perceptual Robotics ha lanciato l’automazione intelligente per la cura della salute delle turbine eoliche.

L’innovazione principale alla base della startup può essere riassunta in una parola: Dhalion. Dhalion è un aeromobile a pilotaggio remoto che può effettuare un'ispezione completa della turbina nel giro di pochi minuti. “Mediante l’uso di un tablet, l’operatore controlla il drone mentre decolla e fotografa automaticamente l’intera pala della turbina eolica”, dice Karachalios. Dopo l’atterraggio, le immagini ad alta risoluzione vengono caricate in un sistema automatico di intelligenza artificiale, che elabora le foto per rilevare eventuali danni nelle pale. Con il personale al sicuro a terra, i dati sono raccolti e analizzati in modo efficiente attraverso un software di reporting e le squadre di manutenzione sono in grado di lavorare da qualsiasi parte del mondo per adottare le migliori decisioni volte alla buona conservazione a lungo termine di queste risorse.

Per Karachalios la soluzione “si basa su dati meticolosi e sulla scienza dei materiali”. “Questo ci permette di fornire informazioni molto più approfondite su eventuali difetti, e di assicurarci di rilevare eventuali criticità prima che diventino un problema, riducendo i tempi di inattività delle turbine eoliche e riducendo significativamente le riparazioni necessarie per il futuro”, aggiunge. Uno dei maggiori fattori distintivi della soluzione di Perceptual Robotics consiste nella possibilità di lavorare con i clienti per implementare il software di elaborazione e segnalazione nei loro server, migliorando la trasparenza e la sicurezza.

Una mentalità sostenibile

Le installazioni di turbine eoliche onshore e offshore continuano a crescere di anno in anno, per contribuire al raggiungimento della neutralità di emissioni di carbonio e ridurre la dipendenza dalle centrali elettriche tradizionali. Inoltre, le nuove turbine stanno incrementando la loro capacità di generazione, il che significa che stanno diventando anche più grandi, in modo da catturare maggiore energia eolica. Tutto ciò sfida i limiti dell’ingegneria dei materiali, per produrre energia in modo più efficiente e competere con altri metodi di produzione energetica.

“Il nostro contributo all’economia sostenibile si colloca nell’intero ciclo di vita dei parchi eolici”, dice Karachalios. Con la crescente competitività dell’energia eolica, Perceptual Robotics e la soluzione Dhalion mirano a contribuire ad una gestione sostenibile dei parchi eolici:

• Riducendo i costi operativi;
• Facilitando un’adozione più rapida delle tecnologie energetiche alternative;
• Aumentando l’efficienza attraverso l’ottimizzazione della manutenzione delle pale;
• Creando condizioni di lavoro più sicure per i tecnici;
• Migliorando le conoscenze operative;
• Aumentando la longevità degli asset delle turbine eoliche.

Il futuro percettivo delle turbine

Nei primi anni, la crescita dell’azienda è stata sostenuta dall’industria greca dell’energia eolica e dalla comunità di ricerca, portando all’apertura di una nuova sede ad Atene. Dopo l’ampio scouting da parte dell'Innovation Hub Europa di Enel, iniziato nel 2019, Perceptual Robotics ha presentato la soluzione al Bootcamp 2020 di Barcellona. In Grecia, la startup ha successivamente effettuato dei test presso il Center for Renewable Energy Resources e ha iniziato a lavorare con Enel per testare la tecnologia. “Enel Green Power Hellas ci ha fornito un feedback iniziale e indicazioni per lo sviluppo del nostro prodotto, permettendoci di presentare alcune delle nostre prime ispezioni e spingendoci a sviluppare un prodotto che meglio si adattasse alle esigenze del mercato”, rivela Karachalios.

Mentre la partnership continua, e noi di Enel co-sviluppiamo soluzioni con Perceptual Robotics per ottimizzare l’uso dell’IA relativamente alle immagini delle pale delle turbine eoliche, la tecnologia può indubbiamente avere un impatto enorme sul costo futuro delle riparazioni delle pale delle turbine. Perceptual Robotics è stata in grado di lavorare con noi per sviluppare e finalizzare una proof of concept (POC) che ora è in fase di implementazione sulla flotta eolica. Inoltre, nell'ambito della collaborazione con Enel, Perceptual Robotics è già stata coinvolta in attività riguardanti l'ecosistema; la startup è stata invitata a fare una presentazione di fronte a investitori e altre aziende all'Ecosummit di Berlino (settembre 2021) e a esporre presso lo stand di Enel Innovation Hubs nell'Initiate Hub di Enlit a Milano (novembre 2021).

La startup continua ad evolversi attraverso la digitalizzazione e fornendo ai clienti un modo più sicuro e automatizzato per eseguire le ispezioni necessarie. Karachalios riconosce che “il prossimo passo nell’immediato è quello di applicare la nostra tecnologia alle turbine eoliche offshore, combinando il sistema con imbarcazioni autonome e presidiate per affrontare condizioni meteorologiche ancora più difficili”. Combinando una tecnologia potente con una crescente necessità, Perceptual Robotics continuerà a spingersi in avanti e a fornire conoscenze che contribuiscono a un futuro più sostenibile.