{"id":2175,"date":"2021-10-21T08:00:54","date_gmt":"2021-10-21T11:00:54","guid":{"rendered":"http:\/\/serif.com.ar\/qiarg\/?p=2175"},"modified":"2021-10-15T11:58:53","modified_gmt":"2021-10-15T14:58:53","slug":"las-megaturbinas-eolicas-se-mudan-al-mar","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/serif.com.ar\/qiarg\/2021\/10\/21\/las-megaturbinas-eolicas-se-mudan-al-mar\/","title":{"rendered":"Las megaturbinas e\u00f3licas se mudan al mar"},"content":{"rendered":"

E<\/span>l 16 de julio la petrolera Royal Dutch Shell y Scottish Power, una subsidiaria de la el\u00e9ctrica espa\u00f1ola Iberdrola, hicieron un anuncio. Dijeron que conjuntamente estaban presentando propuestas a las autoridades brit\u00e1nicas para construir, frente a la costa de Escocia, el primer complejo a gran escala de granjas e\u00f3licas flotantes del mundo. En la actualidad, el mayor proyecto de granja flotante cuenta con seis turbinas y 50 MW que debe completarse el mes entrante en el mar del Norte, a 15 km de Aberdeen. El consorcio de Shell e Iberdrola, en cambio, ha dicho que est\u00e1 pensando en t\u00e9rminos de gigawatts (GW).<\/p>\n

Las granjas e\u00f3licas en el mar con cimientos en el suelo oce\u00e1nico ahora son parte de la mezcla de energ\u00eda en varios lugares. En los \u00faltimos cuatro a\u00f1os su capacidad se ha casi duplicado, de 19 GW a 35 GW, y los costos amortizados han ca\u00eddo un tercio, de US$120 por megawatt hora a US$80. Pero es limitada la capacidad de desplegarlas, estando restringidas a aguas de menos de 60 m de profundidad.<\/p>\n

Desgraciadamente el 80% de los vientos marinos del mundo soplan en lugares mucho m\u00e1s profundos. Hacer accesibles estos vientos permitir\u00eda obtener suficiente energ\u00eda como para cubrir 11 veces las necesidades probables de electricidad del mundo en 2040. El truco consiste en construir turbinas que, aunque ancladas al fondo marino, floten. Si Shell y Scottish Power pueden concretarlo, ser\u00e1 un gran paso adelante hacia aprovechar ese potencial.<\/p>\n

Soplando en el viento<\/strong><\/p>\n

Hace una d\u00e9cada la tecnolog\u00eda de turbinas flotantes era algo marginal. La dificultad no estaba en las turbinas mismas, sino en hacerlas flotar. La industria del petr\u00f3leo y el gas desde la d\u00e9cada del \u201860 desarroll\u00f3 una variedad de bases flotantes que pod\u00edan mantener objetos tit\u00e1nicos, como maquinaria de perforaci\u00f3n, estable en el mar. Pero transferir ese conocimiento tecnol\u00f3gico a la energ\u00eda e\u00f3lica no era algo simple. Primero, a diferencia de los equipos de perforaci\u00f3n petrolera, la turbina e\u00f3lica es alta y de cabeza pesada, lo que la hace proclive a volcarse. En segundo lugar, las turbinas generan poderosas fuerzas girosc\u00f3picas que desestabilizar\u00edan una m\u00e1quina flotante. En aquellos tiempos era dif\u00edcil de ver c\u00f3mo estos problemas podr\u00edan resolverse a suficientemente bajo costo como para competir con turbinas sujetadas al piso oce\u00e1nico, mucho menos con fuentes de energ\u00eda convencionales.<\/p>\n

Ya no es as\u00ed. Una d\u00e9cada de desarrollo ha producido dos cosas: la prueba de que las turbinas pueden flotar, y claridad respecto de c\u00f3mo podr\u00edan verse estas unidades flotantes. Los ingenieros lograron esto a trav\u00e9s de la paciente producci\u00f3n de prototipos. Tomaron dise\u00f1os previamente puestos a prueba en piletas de olas universitarias y aumentaron la escala con unidades de demostraci\u00f3n frente a las costas de Noruega, Portugal y Jap\u00f3n.<\/p>\n

Cada unidad, cargando sensores, reuni\u00f3 datos sobre variables como movimiento, velocidad del viento y altura de las olas. Estos datos fueron entonces incorporados a dise\u00f1os de unidades m\u00e1s grandes y m\u00e1s estables. Los resultados, visibles en modelos m\u00e1s nuevos frente a las costas noruegas y portuguesas, pueden sostener a flote con seguridad turbinas cuatro veces m\u00e1s poderosas que sus predecesoras. Los ingenieros por tanto consideran resuelto el problema de la flotaci\u00f3n. \u201cLas turbinas funcionan bien. No se dan vuelta. Puede lograrse\u201d, dijo Alla Winstein, pionero del campo que ahora busca obtener permisos para una granja e\u00f3lica flotante frente a la costa de California.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Cuatro enfoques<\/strong><\/p>\n

En el \u00faltimo tiempo han aparecido cuatro enfoques de la flotaci\u00f3n. El m\u00e1s com\u00fan es el de una turbina semisumergible. Principle Power, una compa\u00f1\u00eda estadounidense, es una firma que desarrolla este modelo. Las semi sumergibles tienen varios dise\u00f1os. La de Principle usa un tri\u00e1ngulo de acero boyante que tiene tambores llenos de agua en dos de sus v\u00e9rtices. Estos tanques de lastre contrapesan la turbina que est\u00e1 en el tercer v\u00e9rtice, con agua bombeada por el tri\u00e1ngulo para ajustar la estabilidad.<\/p>\n

Una segunda alternativa es colocar una turbina en una botella llamada spar, llena de lastre pesado, para hacer que flote erguida. La firma noruega Equinor hace esto colocando la turbina sobre un tubo de cemento de 80 metros de altitud que contiene agua, rocas o alg\u00fan otro material barato y pesado.<\/p>\n

Otras dos variantes est\u00e1n menos desarrolladas pero pueden demostrarse \u00fatiles. Glosten, una firma de ingenier\u00eda estadounidense que se asoci\u00f3 con General Electric, usa una plataforma de patas de tensi\u00f3n. Esta es una estructura de acero con forma de estrella y una turbina en su centro. La estrella de mar es sumergida y anclada al piso oce\u00e1nico con cables.<\/p>\n

Este arreglo, similar a la plataforma Magnolia de aguas ultra profundas, que est\u00e1 perforando en el golfo de M\u00e9xico, sostiene a la turbina erguida. Y BW Ideol, una firma noruega, erige la turbina sobre una barca de concreto o acero plana que se asemeja un cuadro de pintura vac\u00edo. Cuando la turbina se mueve, el agua se agita dentro del marco, conteniendo su movimiento. La compa\u00f1\u00eda sostiene que su prototipo, frente a la costa de Jap\u00f3n, ya ha sobrevivido a tres tifones.<\/p>\n

La nueva tecnolog\u00eda que permite montar granjas flotantes es la gran esperanza para desarrollar una alternativa a los combustibles f\u00f3siles; los costos y las tareas de mantenimiento contin\u00faan siendo los mayores obst\u00e1culos.<\/p><\/blockquote>\n

Just do it<\/strong><\/p>\n

Los desarrolladores de proyectos ya han visto lo suficiente como para convencerse. Aunque las propuestas del consorcio de Shell-Scottish Power (que no hacen menci\u00f3n de un enfoque tecnol\u00f3gico preferido) son las m\u00e1s ambiciosas hasta ahora, pero no son las primeras. Adem\u00e1s del conjunto de 50 MW de Aberdeen, propiedad del Grupo Cobra, una compa\u00f1\u00eda constructora espa\u00f1ola que usa el dise\u00f1o de Principle, Equinor ha comenzado la construcci\u00f3n de un proyecto de 11 unidades y 88 MW, que dar\u00e1 energ\u00eda a un grupo de plataformas de perforaci\u00f3n en el Mar del Norte. Total, una compa\u00f1\u00eda de petr\u00f3leo y gas francesa, y Green Investment Group, una filial para el desarrollo de proyectos del banco Macquarie, piensan comenzar a trabajar en un proyecto e\u00f3lico flotante de 500 MW frente a la costa de Corea del Sur para 2023, aunque ellos tampoco han especificado que tecnolog\u00eda piensan usar.<\/p>\n

Obviamente las granjas m\u00e1s grandes requieren m\u00e1s turbinas. Pero tambi\u00e9n, idealmente, requieren turbinas m\u00e1s grandes. Y cuanto m\u00e1s grande es una turbina, m\u00e1s dif\u00edcil es de mantener. Las turbinas e\u00f3licas ocasionalmente necesitan el reemplazo de partes grandes, como aspas o generadores. Eso es un desaf\u00edo en tierra firme. Pero en tierra una gr\u00faa puede apoyarse en la tierra. En el mar naves \u201cgr\u00faa\u201d logran estabilidad similar bajando patas met\u00e1licas al piso oce\u00e1nico. Las turbinas flotantes sin embargo operar\u00e1n en aguas demasiado profundas para naves con patas, por lo que cualquier embarcaci\u00f3n que haga el mantenimiento tendr\u00e1 que mantenerse tambi\u00e9n a flote. \u201cSon dos estructuras en movimiento y va a haber que pasar la carga de una de estas estructuras en movimiento a otra\u201d dijo Olav-Bernt Haga, un director de proyecto de Equinor. Esto ser\u00e1 demandante en t\u00e9rminos t\u00e9cnicos y por tanto dif\u00edcil de hacer a bajo costo.<\/p>\n

Un grupo llamado Floating Wind Joint Industry Project (Fwjip) cuya tarea es difundir cuestiones de inter\u00e9s colectivo, considera que este es un problema urgente. Este grupo est\u00e1 integrado por 17 constructores de proyectos y el Carbon Trust, una consultora sin fines de lucro con sede en Gran Breta\u00f1a.<\/p>\n

En un an\u00e1lisis publicado el a\u00f1o pasado el Fwjip dijo que las turbinas e\u00f3licas est\u00e1n alcanzando los l\u00edmites f\u00edsicos de lo que puede manejarse en el mar. La industria petrolera tiene una cantidad de barcos con capacidad para manejar objetos pesados y que trabajan en aguas profundas. Pero estos est\u00e1n optimizados para el peso, no la altura, y su alquiler es costoso.<\/p>\n

La industria e\u00f3lica flotante necesita nuevas respuestas o podr\u00eda encontrarse paralizada, tanto literal como metaf\u00f3ricamente.<\/p>\n

Afortunadamente hay desarrollos en curso. Abordan el problema con dos enfoques amplios: elevar y trepar. Un ejemplo de lo primero es Owl Heavy Lift, una compa\u00f1\u00eda holandesa, que ha comenzado a trabajar en el Owl-010, un buque dedicado al mantenimiento e\u00f3lico. El que trabaje con turbinas e\u00f3lica flotantes debe contender con las olas. Un movimiento suave en la superficie puede generar un movimiento traicionero en lo alto. El Owl-010 reduce este efecto usando software de compensaci\u00f3n de movimiento que estabiliza la posici\u00f3n del gancho de la gr\u00faa a un margen de 5 cm. Esto funciona incluso cuando el gancho est\u00e1 a 150 m por sobre el nivel del mar.<\/p>\n

Pero el costo de tales embarcaciones parte de US$250 millones y el costo implica que la industria tendr\u00eda que compartir una peque\u00f1a cantidad de naves, lo que representa un cuello de botella para el crecimiento. Es por eso que algunos proponen dejar de extenderse para alcanzar las turbinas y en cambio empezar a treparlas.<\/p>\n

Alcanzar el cielo<\/strong><\/p>\n

Las gr\u00faas trepadoras, que trepan junto con el objeto que est\u00e1n construyendo, a menudo se utilizan para construir rascacielos en tierra. No se han probado en el mar, pero varios grupos est\u00e1n desarrollando versiones que podr\u00edan servir a la energ\u00eda e\u00f3lica flotante. SenseWind, una firma de Cambridge, Inglaterra, por ejemplo, sugiere poner v\u00edas sobre los costados de las torres de turbinas. Esto permitir\u00eda a un barco amarrarse a un costado, colocar un carro de mantenimiento en las v\u00edas y as\u00ed hacer subir y bajar partes grandes por la torre.<\/p>\n

Otros proponen alzar desde la turbina misma. La mayor\u00eda de las turbinas tienen una gr\u00faa peque\u00f1a para \u00edtems livianos. Liftra, una compa\u00f1\u00eda danesa, usa esto para elevar gr\u00faas progresivamente m\u00e1s grandes. La m\u00e1s grande cabe en un contenedor de transporte naviero est\u00e1ndar de 12,2 m. Una vez asegurado, sostiene la compa\u00f1\u00eda, este arreglo es tan poderoso como una gr\u00faa externa convencional. Alternativamente, como propone Conbit, un contratista holand\u00e9s, llevar unas pocas partes met\u00e1licas y cables a la cima de la torre permitir\u00eda crear una gr\u00faa pesada temporaria sobre la turbina.<\/p>\n

Ninguna de estas tecnolog\u00edas ha superado la etapa de prototipo pero pueden demostrarse valiosas para las mega turbinas del ma\u00f1ana, sean fijas o flotantes. Pero para las turbinas flotantes puede existir una alternativa.<\/p>\n

A diferencia de las turbinas fijas pueden ser desenchufadas y arrastradas hasta la costa. Recientes an\u00e1lisis patrocinados por el Fwjip sugieren que lo mejor en circunstancias individuales puede depender de la ubicaci\u00f3n. Si una turbina flotante est\u00e1 cerca de la costa puede ser lo m\u00e1s f\u00e1cil arrastrarla a un puerto para su reparaci\u00f3n. Si est\u00e1 lejos, aparatos ex\u00f3ticos como el Owl-010 o las gr\u00faas trepadoras pueden funcionar mejor.<\/p>\n

Lo positivo de todo esto es que pronto puede ser posible extraer mucha m\u00e1s energ\u00eda el\u00e9ctrica del viento, hacerlo sin cubrir colinas con turbinas, y obtener ganancias. Y eso basta para llenar de viento cualquier vela.<\/p>\n

Publicado en The Economist<\/em><\/h6>\n

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