Innovación galardonada impulsa la energía renovable

Lograr un futuro cero neto requiere cambios significativos en la forma en que el mundo produce y consume energía. Cada paso de cada proceso industrial debe reinventarse para hacer más con menos y crear así un futuro más sostenible, tanto para las comunidades como para las empresas.

La sostenibilidad es el núcleo de la innovación de productos de Timken centrada en el cliente. La mentalidad innovadora y de I+D de la empresa ahorra energía y mejora la eficiencia en toda la cadena de valor, desde los procesos de fabricación y los materiales hasta el rendimiento y la longevidad de los productos. Los líderes tecnológicos de Timken, Doug Smith y Ryan Evans, explican cómo la galardonada ingeniería de la empresa hace avanzar el campo de las energías renovables.

Innovación impulsada por el mercado

Desde 1899, Timken ha estado innovando para sus clientes de forma que se resuelvan los desafíos de ingeniería más urgentes del mundo y se construya el futuro de la industria. Su compromiso con la solidez en investigación y desarrollo (I+D) comenzó en la década de 1920 cuando los ingenieros trabajaban en laboratorios de prototipos y pruebas integrados en las operaciones de manufactura de la empresa. En la actualidad, más de 140 científicos, investigadores e ingenieros de Timken utilizan laboratorios de clase mundial para llevar a cabo actividades de I+D galardonadas y orientadas al cliente en diversas disciplinas, como las ciencias teóricas y las pruebas prácticas de productos.

Se trata de crear valor para el mundo. Para Timken, eso sucede en la intersección entre la oportunidad y la capacidad.

“Nuestras soluciones técnicas están impulsadas por las tendencias del mercado que establecen nuevas exigencias para la transmisión de potencia mecánica y el movimiento industrial”, dijo Doug Smith, vicepresidente de tecnología. “En energías renovables, diseñamos para aplicaciones que no existían hasta hace muy poco. Cada iteración debe ser más eficiente y sostenible que la anterior. Aplicamos lo que sabemos y lo que aprendemos para lograr el mayor impacto posible para los clientes y el medio ambiente”.

“Nuestras soluciones técnicas están impulsadas por las tendencias del mercado que establecen nuevas exigencias para la transmisión de potencia mecánica y el movimiento industrial”.

Doug Smith
Vicepresidente de tecnología

Ese impacto se está haciendo notar. Timken ha sido reconocida como una de las empresas más innovadoras del mundo en 2024 por Fast Company y una de las empresas más innovadoras de Estados Unidos en 2024 y 2023 por Fortune. Ambos premios dan prioridad a la innovación de productos y procesos que hacen contribuciones reales a la sociedad. Timken obtuvo ambos premios demostrando cómo su experiencia en I+D aumenta la eficiencia y la sostenibilidad en materia de energías renovables, el sector de mercado final más grande de la empresa.

Avances en productos y procesos para la energía eólica

En lo alto de la torre de una turbina eólica hay una góndola que contiene componentes que ayudan a las aspas a girar continuamente con el viento y generar energía eléctrica limpia. Uno de los más importantes es el rodamiento del eje principal, que soporta el tremendo empuje y la carga de las aspas y el rotor girando.

A medida que las turbinas se han hecho más grandes, los rodamientos también. Esto presenta desafíos significativos para el diseño de rodamientos eficientes y duraderos que, con un diámetro de hasta cuatro metros (13 pies), se encuentran entre los más grandes jamás fabricados.

Los ingenieros de Timken desarrollaron una solución que emplea dos rodamientos ultragrandes, separados por cierta distancia a lo largo del eje principal, para compartir eficazmente la carga. Además de mejorar la eficiencia operativa de una turbina, la solución está diseñada para soportar esa turbina durante toda su vida útil. Reducir la necesidad de reemplazar los rodamientos también reduce la necesidad de materiales y energía para fabricarlos.

Según Ryan Evans, director de I+D de la cartera de rodamientos de la empresa, el diseño del producto es solo un elemento para que la energía eólica sea más sostenible. Timken ha innovado un proceso de tratamiento térmico más sostenible para los rodamientos de diámetro ultragrande que utilizan electricidad y solo están “encendidos” mientras se endurecen las pistas de rodadura del rodamiento. Esto evita la necesidad de mantener los hornos calientes todo el tiempo y solo trata las superficies críticas de las piezas según corresponda. Esta innovación del proceso utiliza mucha menos energía y reduce drásticamente las emisiones en comparación con el tratamiento térmico que utiliza hornos tradicionales de combustión de hidrocarburos.

“Tenemos un vasto conocimiento en metalurgia, materiales y procesos de fabricación, pero siempre estamos ampliando y explorando las partes de esas disciplinas que hoy no se comprenden”, dijo Evans. “Esos son los descubrimientos que nos ayudan a abordar cuestiones globales como la preservación del medio ambiente a través de una fabricación inteligente y eficiente de la energía”.

Timken también desarrolló una aleación de acero personalizada, llamada TMS-25, para garantizar que los componentes puedan soportar las exigencias tanto de la producción de rodamientos como del funcionamiento de las turbinas eólicas. Cuando es posible, la aleación se obtiene de acero reciclado para obtener ganancias adicionales de sostenibilidad.

Innovación en movimiento industrial para la energía solar

En cuanto a la energía solar, Timken se ha convertido en líder en soluciones de control de movimiento de precisión para sistemas avanzados de seguimiento que apuntan hacia el sol todo el día, todos los días, para capturar la energía y convertirla en electricidad.

La filial de Timken, Cone Drive, innova en mecanismos de alta precisión que equipan muchas de las plantas de energía solar de servicios públicos más grandes del mundo en Estados Unidos, Emiratos Árabes Unidos, Sudáfrica y China.

Recientemente, los expertos en mecanismos de la empresa han personalizado las soluciones para el segundo proyecto de sistema de seguimiento solar fotovoltaico (PV) más grande de Australia. Los ingenieros de Cone Drive trabajaron con el fabricante del sistema de seguimiento solar del proyecto para desarrollar mecanismos de rotación multipunto que puedan resistir la vibración excesiva causada por fuertes vientos.

Esto es especialmente importante para la granja solar que se está construyendo en una región montañosa extremadamente ventosa en Nueva Gales del Sur. Los mecanismos de rotación gestionan de manera experta las tensiones de cizallamiento, flexión y torsión causadas por el viento, evitando daños estructurales y fallas prematuras de los equipos.

“La sostenibilidad era un tema para Timken I+D desde antes de que se convirtiera en una prioridad social, y seguirá siéndolo”, dijo Evans. “Somos una empresa madura con capacidades técnicas maduras, y esa base sólida nos permite afrontar nuevos desafíos. Como líder tecnológico global, nuestras inversiones de innovación en la actualidad ayudarán a nuestros clientes y al mundo a tener éxito en el futuro”.

Desde el aprovechamiento de la energía del océano hasta la electrificación de vehículos y aeronaves, Timken es líder en el diseño de soluciones sostenibles de rodamientos y movimiento industrial que ayudan a preservar los recursos naturales del mundo.

Published: 2024/07/24