La supercomputación proporciona nuevas soluciones a la industria energética

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El proyecto ENERXICO, desarrollado por el Centro de Supercomputación de Barcelona y el ININ mexicano, acaba de completar con éxito sus dos años de duración. Estos investigadores han colaborado en el desarrollo de nuevas soluciones avanzadas de software de simulación que permitirán optimizar las operaciones en las industrias del petróleo y el gas, la energía eólica y el transporte.

A finales de la semana pasada se anunció el fin del proyecto ENERXICO, una colaboración entre el Centro de Supercomputación de Barcelona (BSC) y el Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares (ININ) de México. Esta iniciativa tenía como objetivo aplicar las tecnologías de supercomputación a exaescala para desarrollar soluciones avanzadas para diferentes sectores dentro de la industria energética. Los investigadores han completado con éxito los dos años de colaboración, que les han permitido desarrollar una nueva generación de software de simulación específicamente diseñado para las industrias de petróleo y gas, de energía eólica y de transporte, que están esforzándose para modernizarse a través de las nuevas tecnologías.

José María Cela, coordinador europeo de ENERXICO y director de Computación del Departamento de Aplicaciones en Ciencia e Ingeniería (CASE) del BSC, explica que “ENERXICO es el ejemplo perfecto de cómo la cooperación entre dos regiones, en este caso la UE y México, puede conducir a importantes avances en el conocimiento de las técnicas de exaescala de HPC”. Por su parte, Jaime Klapp, coordinadora mexicana de ENERXICO y jefa del grupo de Dinámica de Fluidos Computacional del ININ, añade que “los códigos de aplicación listos para exaescala desarrollados en el marco de ENERXICO ya han beneficiado a la petrolera nacional mexicana Pemex, demostrando que la investigación del proyecto es muy valiosa para optimizar la industria de petróleo y gas en este país”.

El trabajo realizado en el marco de ENERXICO para la industria del petróleo y el gas sea centrado en extender el uso de la supercomputación para crear simulaciones sísmicas a través del análisis y la comparación de todo tipo de datos geológicos y casos de uso, empleando software de modelado de última generación. Esto ha permitido simular entornos altamente realistas que les permiten prepararse ante diferentes escenarios en la labor de búsqueda y explotación de estos recursos, optimizando procesos y mejorando la seguridad.

Los investigadorse han desarrollado el código Black Hole (BH), que es el primer código basado en SPH para la simulación numérica de yacimientos de petróleo. Esta tecnología les ha permitido simular el comportamiento de miles de millones de partículas y fluidos que se encuentran presentes en los yacimientos de petróleo y gas. Este código incluye lo que denominan módulos multifísicos mejorados, capaces de contemplar la interrelación de los fenómenos físicos y químicos que suceden en el subsuelo en este tipo de yacimientos, y que permiten anticipar cómo se desarrollará el proceso de extracción.

En el campo de la energía eólica, el proyecto ENERXICO ha logrado desarrollar herramientas para comprender mejor y predecir con más precisión el movimiento de las masas de aire en la atmósfera, lo que ayudará a optimizar el funcionamiento de las plantas y de energía eólica y sus aerogeneradores, especialmente ante situaciones meteorológicas complejas. Lo han logrado incluyendo numerosas fuentes de información climática de diferentes escalas, y han resuelto la dinámica de mesoescala empleando el modelo WRF (Weather Research and Forecasting), empleado en las predicciones que se realizan tanto a nivel global como regional, y que pueden abarcar predicciones a microescala para zonas de tan solo 1-3 kilómetros.

Finalmente, en el campo del transporte, los investigadores de ENERXICO han trabajado en el desarrollo de herramientas de modelado avanzadas, capaces de reproducir las condiciones de combustión con una gran fidelidad. Esto tiene como objetivo avanzar en el estudio de combustibles renovables que puedan sustituir a los actuales, basados en el petróleo. Gracias a la supercomputación han podido realizar simulaciones a exaescala del funcionamiento de los motores de combustión, y otros experimentos sobre alternativas a la gasolina y el diésel, como los combustibles renovables de tipo OMEx.

En su comunicado, los responsables de ENERXICO se muestran muy satisfechos con los resultados de este proyecto de colaboración científica entre la UE y México, y esperan que sus hallazgos ayuden a que la industria energética siga evolucionando, aprovechando las nuevas tecnologías para lograr mayor aprovechamiento de los recursos, a medida que el sector avanza en el desarrollo de fuentes de energía renovables y no contaminantes.