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ciencia y tecnologia

Pyramids at Sea, la innovadora eólica marina flotante

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Eduardo Chillida, el artista vasco, instaló una de sus series escultóricas más conocidas en el espigón de Donostia y la llamó «El Peine del Viento». Y algo de eso hay en los aerogeneradores que empiezan a poblar las aguas costeras de muchos países. Entre 2020 y 2021, la capacidad energética de estos «peines eólicos» casi se duplicará, alcanzando los 48,2 GW. Sucesivamente, viento marino flotante ha comenzado a representar una parte importante del total de parques eólicos instalados a escala global.

En este artículo encontrarás los siguientes contenidos:

¿Qué es la energía eólica marina flotante y cómo funciona?

El enfoque tradicional para la instalación de parques eólicos marinos ha sido trasladarlos a tierra. estructuras de turbinas eólicas a aguas costeras poco profundas. Una de las razones es que Los vientos marinos son más estables e intensos.ya que no enfrentan obstáculos como en tierra, como montañas o zonas boscosas.

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Uno de los retos de la energía eólica marina es fijar las estructuras de estos aerogeneradores a la fondo del mar y hacerlos lo suficientemente robustos para resistir el embate de las olas. El hecho de que sea necesario instalar dicho soporte limita sus posibilidades a la plataforma continental más cercana a la tierra en aguas poco profundas.

Las plataformas flotantes, también conocidas como plataformas eólicas marinas flotantes (FOWP), superan algunos de estos obstáculos mediante el uso de estructuras flotantes conectadas a la plataforma mediante cables de acero u otros. Estos cables mantienen la plataforma estacionaria mientras proporcionando cierta movilidad en olas muy fuertes.

Ventajas de los aerogeneradores marinos flotantes

Como se puede observar, el enfoque de la energía eólica marina flotante ofrece numerosas ventajas, entre las que se incluyen las siguientes:

  • Se puede instalar en aguas profundas.
  • Se puede mover fácilmente en caso de necesidad.
  • Reducido impacto medioambiental en el fondo del mar
  • Menor costo de instalación
  • Aprovecha los vientos más fuertes
  • Reducido impacto visual al poder instalarse a mayor distancia de la costa

Tipos de eólica marina flotante

En gran medida, los aerogeneradores utilizados en las plataformas suelen compartir características similares, salvo algunos desarrollos que utilizan molinos de viento de dos palas. La principal diferencia está bajo el agua, en el tipo de plataformas flotantes utilizadas. En este sentido se podrían mencionar las siguientes variantes:

  • boya de espeque. Esta plataforma utiliza una base cilíndrica que ofrece un diseño simple y eficiente, con el peso aplicado en el extremo inferior. Requiere más de cien metros de profundidad para funcionar correctamente.
  • Modelo de barcaza o pontón. A diferencia del diseño Spar, la plataforma se parece más a un barco en términos de largo y ancho.
  • Base semisumergible. Utiliza varios cilindros semisumergibles conectados mediante vigas.
  • Modelo TLP (Plataforma de Piernas Tensadas). Se basa en una columna central y brazos conectados a los tensores para garantizar la estabilidad.

Pirámides de viento: un enfoque innovador

Uno de los pocos modelos en los que las divergencias más marcadas se manifiestan en la superficie es la propuesta de la empresa francesa Eolink. Esto se debe a que el aerogenerador se concibe desde la perspectiva de un Modelo destinado a la eólica marina flotante, y todo su diseño aprovecha las particularidades del entorno..

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En tierra, las turbinas eólicas utilizan un diseño conocido como «góndola». Es decir, con un cuerpo ovoide como motores de avión. Este diseño permite que una estructura pesada se comporte como una cabeza que gira y «mira» en la dirección del viento. La movilidad en el mar, en cambio, es muy diferente. Y ese es el primer factor diferenciador de las turbinas «piramidales».

El modelo propuesto por Eolink prescinde de la góndola y se inserta en una estructura piramidal compuesta por cuatro mástiles. Aquí es toda la plataforma la que gira, en lugar del cabezal del aerogenerador. Una turbina de góndola tiene limitaciones de peso y más aún en el mar, donde las olas y los fuertes vientos la exponen a mucho desgaste. Piensa en una «cabeza» muy pesada con un cuello delgado para entender esto. Por otro lado, la estructura de mástil combinada puede albergar turbinas mucho más grandes.

Otra forma de reducir el desgaste de la estructura de una turbina eólica es utilizar hojas flexibles. El problema del modelo de góndola es que la proximidad del mástil mayor impide utilizar palas demasiado largas y flexibles, que podrían impactar en él.

Según sus desarrolladores, la «pirámide» de mástiles Reduce el riesgo de impacto y permite el uso de palas más largas y flexibles.Resultando en mayor eficiencia energética. Además, esta estructura distribuye mejor el peso y mejora la fuerza.

Junto con un nuevo diseño de plataforma flotante con una boya a una profundidad de 20 metros, las nuevas turbinas eólicas podrían producir 20 MW por unidad con una Eficiencia entre un 20 y un 25 % superior a las soluciones de referencia actuales.

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Este innovador enfoque eólico marino flotante se encuentra todavía en la fase de prototipo, pero el fabricante planea instalar una turbina eólica de demostración con una capacidad de 5 MW en un futuro próximo.

Fuentes



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