Modelo pionero haría más eficiente el uso de energía en el país

“Aunque por lo general los sistemas energéticos se analizan separadamente, con las redes multicapa logramos unificarlos en un solo modelo. Algunas veces estudiamos los comportamientos de un generador eléctrico, pero cuando se trata de una interacción entre 30 o 40 dispositivos el comportamiento cambia y por eso es necesario estudiarlos como toda una red”, explica el profesor Eduardo Mojica Nava, de la Facultad de Ingeniería de la UNAL.

Este trabajo, pionero en el mundo, incorpora herramientas matemáticas como la teoría de grafos, un campo de las matemáticas que representa sistemas a través de nodos y enlaces. Sin embargo, la novedad del enfoque desarrollado en el Programa de Investigación sobre Adquisición y Análisis de Señales (PAAS­UN) radica en su capacidad para extender esta teoría y adaptarla a sistemas multicapa utilizando conceptos avanzados como el “supralaplaciano”.

Este término técnico describe una herramienta matemática que permite modelar y analizar las interacciones entre diferentes capas de redes, abriendo un abanico de posibilidades para aplicaciones en optimización y toma de decisiones, como por ejemplo determinar cuánto debe producir cada generador de energía en diferentes tipos de redes (eléctrica, de gas, solar, eólica, etc.) para satisfacer la demanda.

Cabe destacar que cada versión del modelo desarrollado se ajustó y mejoró con base en los resultados de simulaciones. Así los investigadores aseguraban que los algoritmos lograran optimizar las interacciones entre las diferentes capas de redes.

Entre los avances del grupo PAAS-UN figura la publicación de un artículo en la prestigiosa revista IEEE Transactions on Control of Network Systems, lo que valida la relevancia internacional de este trabajo.

Según el profesor Mojica, “uno de los principales beneficios de este modelo es su capacidad para mejorar el ‘problema de despacho’ en sistemas multienergéticos, el cual consiste en decidir cuánto debe producir cada generador en una red para satisfacer la demanda de manera eficiente”.

“El desarrollo de estos modelos es el resultado de más de 10 años de trabajo en redes complejas y 5 años de investigación específica en sistemas multicapa”, subraya.

Durante este tiempo el equipo ha contado con la colaboración de físicos y matemáticos, lo que ha permitido fusionar perspectivas teóricas y prácticas. Un aspecto destacado ha sido la colaboración con un grupo de Física de Londres, del cual forma parte Christian Rodríguez, estudiante del Doctorado en Ingeniería Eléctrica de la UNAL, lo cual ha enriquecido el enfoque interdisciplinario del proyecto.

A pesar de los avances, el profesor Mojica también reconoce que hasta ahora el trabajo ha sido especialmente teórico, basado en simulaciones y algoritmos. El próximo paso será llevar estos modelos al ámbito experimental para validar su aplicabilidad en pruebas físicas.

Aunque puede parecer un tema lejano, el impacto potencial de este trabajo en la vida diaria es significativo. Integrar diferentes fuentes de energía en un sistema eficiente transformaría la manera en que se usan y gestionan hoy los recursos energéticos, lo que se traduciría en una reducción de los costos.