Investigadores de Ingeniería Electrónica de las Universidades de Huelva y Sevilla, en colaboración con la empresa Atlantic Copper, han desarrollado un sistema de control y monitoreo inalámbrico para instalaciones industriales, carente de batería, que permite mejorar la eficiencia operativa en ellas. El desarrollo de este sistema se ha llevado a cabo en el marco de una investigación cuyos resultados han sido publicados en la revista Sensores, probándose su eficacia en la refinería de cobre de Atlantic Copper en Huelva.

El estudio partía de la base de que la formación de cortocircuitos entre el ánodo y el cátodo es un problema importante en las refinerías de cobre, ya que reducen la eficiencia eléctrica, provocan la degradación de la calidad del cátodo y aumentan la tasa de desechos y la demanda de mano de obra. Este trabajo abordó tales desafíos mediante el diseño de un sistema de monitoreo industrial capaz de soportar dispositivos de recolección de energía a través de sensores inteligentes y administración de redes que realizan diagnósticos de fallos en tiempo real.

El sistema se autoalimenta desde las barras colectoras y cuenta con comunicación inalámbrica e información y alarmas de fácil acceso. Para ello, se diseñó e integró un dispositivo sensor de bajo costo compuesto por un núcleo y una placa sensora con comunicación LoRaWAN, que garantiza "una comunicación confiable en un entorno industrial", con un servidor remoto en la nube siguiendo una arquitectura IoT, es decir, aquella en la que la información viaja a través de la red, que colocaron en las distintas celdas electrolíticas.

Con mediciones de voltaje de la celda y temperatura del electrolito, el sistema permite el descubrimiento del rendimiento de la celda en tiempo real y la reacción temprana a perturbaciones críticas de producción o calidad, como cortocircuitos, bloqueos de flujo o excursiones de temperatura del electrolito De esta forma, los operadores reciben información fiable y en tiempo real sobre el rendimiento y el estado de la celda electrolítica. Las pruebas de laboratorio y campo real demostraron como el sistema diseñado puede detectar hasta un 30 % más de los cortocircuitos detectados actualmente por el equipo de operarios de planta. Por lo tanto, estos resultados permiten mejoras en la eficiencia operativa y energética, la seguridad del operador, el mantenimiento del proceso y una calidad de cobre catódico más consistente y superior.