29-07-2021 | Publicado por Joaquín Martí
Ya dedicamos un post a la energía eólica en general y a nuestra participación en esa industria. De ese post conviene recordar que todas las especies vivientes requieren energía para sobrevivir, especialmente la humana. Nuestra fuente de energía básica es el sol; el viento es uno de sus efectos, que usamos para impulsar un barco de vela o para operar los clásicos molinos de viento y los modernos aerogeneradores.
Un aerogenerador no es otra cosa que un ventilador trabajando a la inversa: en lugar de alimentar con electricidad a un motor que mueve el ventilador y desplaza aire, aprovechamos el desplazamiento del aire para hacer girar las aspas que mueven un generador eléctrico. Idealmente, desearíamos ubicar los aerogeneradores donde el viento es fuerte y regular, algo que es más frecuente encontrar en el mar; por contra, los costes de construcción y mantenimiento son lógicamente menores en tierra firme.
Si las aguas son poco profundas, digamos hasta unos 60 m, los aerogeneradores suelen cimentarse en el fondo marino, pero eso deja de ser práctico en aguas más profundas y se requiere una estructura flotante de soporte. Según The Economist, en los últimos cuatro años la capacidad instalada de aerogeneradores apoyados en el fondo casi se ha duplicado, de 19 GW a 35 GW, y los costes amortizables se han reducido un tercio, de $120 a $80 por MWh.
Pero el 80% por ciento de los recursos se encuentran en zonas de aguas más profundas, lo que subraya la importancia de contar con estructuras flotantes fiables para los aerogeneradores. Aunque todavía no hay diseños que hayan pasado de la fase de prototipo, se están dedicando esfuerzos importantes en América, Europa y Lejano Oriente. El problema no es fácil cuando uno considera la estabilidad de la flotación de una torre con una masa importante arriba, sometida a mares agitados y fuertes vientos. Y hay otras complicaciones asociadas al mantenimiento de instalaciones que se mueven, desde un barco que también se mueve; y el hecho de que las economías de escala tiendan hacia torres más altas y aerogeneradores mayores sólo aumenta los retos.
Actualmente se están considerando principalmente cuatro conceptos para la estructura de soporte, todos ellos amarrados al fondo. Quizá el más común es una estructura semisumergible con amortiguamiento activo basado en bombeos de agua. El segundo es una estructura larga conocida como “spar”, que mantiene la verticalidad gracias al lastre de su parte inferior. El tercero es una plataforma cuya flotabilidad se equilibra con la tracción de cables sujetos al fondo (tension-leg platform). El cuarto es una barcaza con forma de marco cuadrado, en que se usa el chapoteo del agua para amortiguar el movimiento.
Principia tiene amplia experiencia en energía eólica por haber trabajado en más de 70 proyectos de aerogeneradores desde la década de los 90. En la mayoría de los casos se trataba de instalaciones en tierra, pero tenemos una actividad creciente en parques eólicos marinos; esto incluye estructuras flotantes y de hecho hemos estado ya involucrados en estudios sobre varios de los conceptos mencionados arriba.
Una vez más la simulación, partiendo de hipótesis físicas realistas, es clave para obtener diseños fiables, así como para investigar y remediar los que la naturaleza señaló como defectuosos.
