“Desde que tengo recuerdos me ha interesado entender no sólo cómo funcionan las cosas -ideal para ser científico-, sino también cómo hacer que funcionen. Esto último es lo central en ingeniería. Neil Armstrong tiene una frase que lo expresa mejor: La ciencia trata de lo que es, mientras la ingeniería de lo que puede ser”, señala Rodrigo Carrasco, académico e investigador, para explicar qué lo atrajo de ambos mundos. Al momento de esta entrevista formaba parte del Centro de Transición Energética (Centra) de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Universidad Adolfo Ibáñez, pero recientemente se ha integrado al Instituto de Ingeniería Matemática y Computacional UC.
“Creo que ese desafío de desarrollar cosas que uno las pueda ver funcionar después, resolver problemas y aportar al día a día, es lo que más me gusta de esta área. Por esa razón también decidí estudiar ingeniería y, en particular, ingeniería eléctrica”, agrega. Y fue ese mismo interés el que lo llevó a desarrollar, junto a otros colegas, el proyecto de investigación Fondef IDeA denominado “GEMA: Gestión de Energía en Microrredes con Almacenamiento”, recientemente finalizado y cuyos positivos resultados ya dieron a conocer (ver la nota acá).
Al respecto, explica que si no existe almacenamiento energético, las decisiones en un sistema de generación solar son simples: si sobra energía se vende a la red -de ser posible-, y si falta, se compra de la misma para suplir la demanda faltante. “Al aparecer el almacenamiento existe una gran cantidad de opciones nuevas”, acota.
Rodrigo avizora un gran potencial de interacción entre estos avances y la actividad minera. “Siendo una industria intensiva en el uso de energía en los diferentes pasos del proceso productivo, la minería está muy bien posicionada para ayudar a impulsar este tipo de desarrollos, si enfoca sus objetivos medioambientales en tener energía de fuentes renovables y seguras”, comenta en esta entrevista con Minería y Futuro.
– Trabajaste en compañías como Booz Allen y Siemens ¿Por qué has optado por el mundo académico?
En ambos lugares el foco estaba en entender cómo tomar mejores decisiones, ya sea en una empresa o en la gestión de energía; había que definir cómo hacer las cosas mejor y desarrollar metodologías o procesos desde cero, para lograrlo. Trabajé en problemas complejos en los cuales no servía sólo usar las herramientas disponibles para lograr los objetivos del proyecto. Eso implicó que siempre estuvimos realizando cosas nuevas, que fue lo que me terminó gustando más, al punto que preferí enfocar mi carrera en poder abordar esas materias.
En la academia esa curiosidad es ideal, pues da un sinfín de áreas de desarrollo y aplicaciones interesantes, con la flexibilidad y libertad que ofrecen las ciencias para el desarrollo profesional.
– ¿Cómo ves la relación entre las universidades y la industria en Chile, si lo comparas con tu experiencia en Siemens Corporate Research y en la Universidad de Columbia?
Creo que el principal elemento que falta es la confianza mutua. Las universidades, por una gran cantidad de razones, muchas de ellas externas, tienen un foco en un tipo de producción científica: las publicaciones. Eso define la carrera de los académicos, años de acreditación de programas, relevancia de las universidades. Por su parte, las empresas no tienen un interés en tomar riesgo por el desarrollo de ciencia básica o que implique esperar muchos años para su uso. En muchos casos no tienen las capacidades internas para aprovechar esos avances, y la presión de resultados financieros no les da la posibilidad de invertir en cosas que pueden tardar décadas en ser un diferenciador.
Esos escenarios hacen muy difícil una relación, si no hay una confianza mutua profunda, donde la industria esté dispuesta a arriesgar, entendiendo que en las universidades estarán haciendo todo lo posible por resolver problemas que serán relevantes para ellos. Ese ecosistema era común en Columbia, donde empresas constantemente llegaban con preguntas complejas, dispuestas a dedicar años y fondos para resolverlas, con los investigadores y alumnos que ahí están. A su vez, los académicos estaban interesados en desarrollar esas relaciones, pues les permitía llegar a problemas relevantes, interesantes y desafiantes.
– ¿Ves avances en ese sentido en Chile?
Creo que hemos mejorado muchísimo en la última década. Ya hay muchos fondos de investigación que conectan universidad e industria (por ejemplo Fondef de ANID y varios de los fondos de Corfo), que ayudan a reducir el riesgo y mejorar la relación entre ambos mundos; eso genera a su vez confianza entre ellos. Espero que en los próximos años aparezcan más opciones directamente entre industria y universidades, sin necesidad del aporte del Estado.
PROYECTO GEMA
– ¿Qué los llevó a embarcarse en el proyecto GEMA para almacenamiento de energía variable? ¿Cómo llevaron a cabo esta investigación?
GEMA, que es un acrónimo de “Gestión de Energía en Microrredes con Almacenamiento”, nació como una extensión natural de los modelos de gestión de energía en que trabajaba en Siemens, y problemas de optimización que investigaban varios colegas acá, en la UAI. La pregunta central que estábamos buscando responder era: si tenemos una energía variable e intermitente como es la energía solar, pero además contamos con un sistema de almacenamiento ¿Cuál es la mejor estrategia para gestionar esa energía generada? La respuesta no es fácil, pues depende de si hay variaciones de precios, si se cobra por energía solamente o también por potencia, si el usuario final puede modificar su forma de usar la energía o si hay buenas predicciones de cuánto vamos a generar en el futuro. Todo queda interrelacionado por el almacenamiento, que une tiempos pasados y futuros con su estado de carga, haciendo que las decisiones pasadas afecten lo que puedo hacer en el futuro.
Eso implicó que teníamos que unir conocimientos de múltiples áreas, como son la ingeniería eléctrica y el entendimiento de mercados (algo en que nos apoyó Carlos Silva), herramientas predictivas (contamos con Gonzalo Ruz en ese ámbito), modelamiento y optimización estocástica para poner la incerteza en los modelos y lograr resolverlos (donde tuvimos el apoyo de Tito Homem-de-Mello y Francisco Jara), y cómo valorar esta innovación y conectarla con la industria (donde nos apoyó Jocelyn Olivari). Este fue un equipo multidisciplinario que permitió profundizar en los modelos que yo había hecho antes, y lograr transformar los desarrollos teóricos en un prototipo funcional. Además se logró con la contribución de ingenieros que estuvieron trabajando en las implementaciones, como José Luis Ortíz, Benjamín Bastidas y Helena García.
– ¿Cuáles fueron los resultados que obtuvieron?
Tenemos varios resultados relevantes, de los cuales me gustaría resaltar dos. El primero y más directo son las herramientas predictivas que nos permiten estimar la generación futura en un sistema de generación solar. No sólo eso, también nos posibilita identificar los niveles de incerteza en dicha predicción, algo que aprovechamos posteriormente en nuestros modelos de optimización.
El segundo resultado relevante, y que es el central de GEMA, es un sistema de gestión inteligente de energía que, gracias a la parte predictiva, se adapta a la situación geográfica y la casuística del cliente, para entender su comportamiento.
El uso de herramientas de optimización nos permiten calcular las mejores decisiones que podemos tomar con esas predicciones y, así, reducir entre un 10% y 20% el costo de funcionamiento de un sistema de generación solar, en comparación con las políticas básicas con la que funcionan actualmente los sistemas de almacenamiento.
– ¿La investigación considera cómo transferir estos resultados al terreno industrial, con soluciones concretas?
Sí. Fondef tiene un requerimiento central de conexión con la industria. Para lograr llevar a puerto un Fondef en forma exitosa, es necesario terminar no sólo con un prototipo, sino también con una estrategia de transferencia y empresas interesadas. Tenemos la suerte de que nuestros desarrollos concluyeron con ambos resultados incluídos.
MINERÍA Y ENERGÍA
– ¿Cómo ves el potencial de Chile para el desarrollo de la energía solar, así como otras renovables no convencionales? ¿Qué rol puede jugar ahí, en todo sentido, la industria minera?
Chile tiene características únicas que permiten conjugar varios tipos de energía renovable, desde la solar en el norte hasta la eólica en el centro y sur. Eso nos posiciona en forma especial para que empresas se interesen en desarrollar ese tipo de proyectos; mientras que desde las universidades estemos interesados en resolver problemas asociados a ese tipo de desarrollos.
La industria minera puede ser un actor central en estos desarrollos. Siendo una industria intensiva en el uso de energía en los diferentes pasos del proceso productivo, la minería está muy bien posicionada para ayudar a impulsar este tipo de avances, si enfoca sus objetivos medioambientales en tener energía de fuentes renovables y seguras.
Si bien las fuentes solar y eólica tienen el problema de la intermitencia, las tecnologías de almacenamiento pueden remediar eso, entregando energía limpia en forma más constante y segura para el proceso productivo. Es de esperar que la industria minera tome ese desafío en el corto plazo y entregue las señales relevantes a la industria de la energía para impulsar este tipo de tecnologías.
– ¿Cuán potente podría llegar a ser Chile si se logran combinar estos tres mundos: el de la investigación, el energético y el minero? ¿Cómo se podría articular una mayor contribución -y del Estado- para que sea posible?
Sería tremendo. La minería tiene una relevancia enorme en nuestra economía, pudiendo direccionarla hacia la búsqueda de herramientas sustentables para el futuro. Por su parte las universidades y centros de investigación (como Inria, Fraunhofer y CSIRO, por poner ejemplos relevantes con los que hemos trabajado) realizan investigación de primer nivel en múltiples áreas, pero en especial en investigación de operaciones, energía e inteligencia artificial. Esas capacidades nos ponen en una posición única, si las sabemos aprovechar y direccionar. El Estado, en tanto, ha seguido creciendo en proyectos de investigación aplicada y articulando estas relaciones.
Es de esperar que exista la confianza para que las empresas tomen el riesgo y puedan conectarse con investigadores para desarrollar soluciones únicas, que nos permitirán no sólo resolver problemas complejos, sino también exportar esas soluciones de valor agregado al resto del mundo. En nuestra experiencia, eso es muy factible cuando investigadores y empresas ponen de su parte. Tenemos una serie de ejemplos exitosos que hoy son usados en la región, y esperamos que eso continúe así.
– ¿Qué le dirías a las y los jóvenes que aspiran a seguir el camino que tomaste, pero que quizá lo ven como un sueño lejano o difícil; y especialmente a las mujeres, para que su presencia en las ciencias sea mayor?
No creo tener alguna recomendación mágica. La verdad es que tuve la suerte de tener excelentes profesores y apoyo familiar, que aprovecharon la motivación que tenía para desarrollar las cosas que estamos logrando hoy. Es un camino largo y desafiante, pero muy interesante de hacer para quienes nos gusta enfrentarnos constantemente a este tipo de problemas.
Por el lado de la inclusión, tenemos un tremendo desafío quienes estamos en la academia para atraer a más mujeres a las ciencias. Eso implica tanto crear ambientes de respeto e inclusión, como también lograr atraer a académicas que sirvan como ejemplos de rol y nos ayuden a crear dichos ambientes, mejorando en cosas que muchas veces no logramos ver quienes no sufrimos esas dificultades.
Creo que hay varias iniciativas para avanzar en esa dirección y espero que quienes hemos podido desarrollar nuestras carreras en ciencia, podamos poner también tiempo y energía a ese tipo de problemas.
