Los aceites vegetales podrían hacer que los transformadores eléctricos sean más seguros y amigables para el medio ambiente

Hoy en día los líquidos aislantes de los transformadores eléctricos son productos derivados del petrleo pero —según investigadores de la Universidad del Valle (Univalle)— pueden ser reemplazados con ésteres obtenidos de fuentes vegetales.

Se preveé que el mercado del aceite de transformador a base de éster crezca de 85,00 millones de USD en 2022 y hasta 96,30 millones de USD en 2030, según un informe de mercado de Primeiq Research de julio de 2023.

Según el profesor Diego Fernando García Gómez, vinculado al Grupo de Investigación en Alta Tensión (GRALTA) y la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, aunque ya el empleo en transformadores pequeños y medianos está extendido, la utilización en transformadores grandes aún es limitada. Es necesario seguir investigando para confirmar sus propiedades y comportamiento sobre todo en ambientes operativos reales. 

“Hoy en día, Colombia depende mucho de fuentes externas para obtener aceite mineral”, dijo el profesor y añadió que gracias a las líquidos aislantes de base vegetal, Colombia podría convertirse de un país importador a uno exportador de este producto agroindustrial. 

Imagen: Función de densidad acumulada del impulso negativo BDV Crédito: Montero Et al. (https://doi.org/10.1109/EEEIC/ICPSEurope57605.2023.10194693) 

La Investigación

En una publicación titulada “A comparative study on the dielectric properties of mineral oils and natural esters” presentada en la Conferencia Internacional de Ingeniería del Medio Ambiente y Eléctrica (EEEIC) de 2023, los investigadores compararon el comportamiento de aceites de girasol y soya con la opción corriente, un aceite mineral.

El profesor García explicó que los ésteres vegetales tienen similares propiedades aislantes y un punto de ignición elevado en comparación al aceite mineral. 

“Con puntos de ignición superiores a 300 grados celsius, esta tecnología está muy apta para nuestro clima tropical”, dijo el profesor García y agregó que hace 10 años, estos materiales eran 5 veces más caros que los aceites minerales, pero ahora, tomando en cuenta todo el ciclo de vida, pueden ser más económicos. 

“Es una ganga”, manifestó el profesor García mencionando que también el aceite vegetal puede durar 20 o más años y después ser usado como biocombustible. 

El proyecto es parte de una colaboración internacional con investigadores españoles. 

Maria Belén García De Burgos, profesora del Departamento Ingeniería Eléctrica de la Universidad Carlos III de Madrid en España fue la directora del profesor García de Colombia y explicó que han colaborado en distintos proyectos en el ámbito de los transformadores de potencia antes. 

“Se han caracterizado materiales dieléctricos más amigables con el medio ambiente que pueden ser una alternativa al aceite mineral”, manifestó la profesora García. 

Ella dijo que la colaboración con Univalle fue clave para el éxito del proyecto.

“Es importante porque tienen un laboratorio de alta tensión excelente y una gran experiencia en la temática de los ensayos de materiales y equipos", planteó la profesora García.

El proyecto fue apoyado por la Agencia Española de Investigación en el marco del Proyecto PID2019-107126RB-C21/AEI/10.13039/501100011033 y por el Programa de Investigación e Innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea, bajo subvención número 823969.

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Foto: Montaje para las pruebas de respuesta dieléctrica en frecuencia Crédito: Montero Et al. (https://doi.org/10.1109/EEEIC/ICPSEurope57605.2023.10194693) 

Ambiciones para el Futuro 

El profesor García explicó que el cambio ya está viniendo, con empresas colombianas como Emcali, EPM y Celsia están usando los ésteres de origen vegetal en transformadores cada vez más grandes. 

“Ya hay una empresa colombiana que produce y vende aceite con base de palma para transformadores”, dijo el profesor García. 

Él comentó que aunque hay un gran potencial, existe mucho más trabajo por hacer. 

“No es tan sencillo cambiar un aceite por otro, es necesario construir nuevas máquinas aptas para recibir los ésteres de origen vegetal”, manifestó el profesor García. 

Aunque hay retos, el profesor tiene la esperanza de que una industria nueva ya está creciendo. 

“Colombia ya está produciendo estos aceites por otros usos y puede convertirse desde una importadora hasta un productor importante en la región", planteó el profesor García. 

Si le interesa contactar al investigador o conocer más sobre el proyecto, escriba a la Oficina de Comunicaciones Facultad de Ingeniería: comunicaingenieria(arroba)correounivalle.edu.co

Foto de la portada: El profesor Diego Fernando García Gómez de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica Crédito: Andrew James/NCC-FI/Univalle