Turbinas eólicas flotantes futuristas que podrían surcar las olas

Los parques eólicos flotantes podrían abrir aguas más profundas para la energía renovable

El nuevo diseño conceptual de las turbinas eólicas flotantes de GE
El nuevo diseño conceptual de las turbinas eólicas flotantes de GE

GE compartió algunos detalles nuevos de un concepto que podría impulsar el desarrollo de parques eólicos flotantes futuristas. Las turbinas eólicas flotantes son maravillas de la ingeniería, o pesadillas, según cómo se mire, que podrían hacer que grandes extensiones de océano profundo estén disponibles para el desarrollo eólico marino.

Si bien tienen un gran potencial, los gigantes flotantes hasta ahora han sido demasiado costosos para desplegarlos a escala comercial. Y debido a que están flotando, también enfrentan una serie de desafíos técnicos que las turbinas fijadas al lecho marino no tienen que resistir. GE espera resolver algunos de esos problemas mediante controles avanzados de turbinas que está desarrollando junto con la consultora Glosten. Están combinando esto con su modelo de turbina más grande, que es casi tan alto como la Estatua de la Libertad y el Monumento a Washington juntos.

Diseñar una turbina que pueda flotar con gracia en el agua es como «poner un autobús en un poste alto, hacerlo flotar y luego estabilizarlo mientras interactúa con el viento y las olas», según Rogier Blom, investigador principal de GE para el proyecto.

Plataformas y controles innovadores para las turbinas eólicas flotantes

Estas turbinas eólicas flotantes son en sí esencialmente las mismas que otras turbinas fijadas al lecho marino. Las grandes diferencias son el diseño de la plataforma que lo sostiene y los controles utilizados para maniobrarlos en mar abierto. GE está trabajando para acoplar el diseño de una turbina y una plataforma de 12MW existentes con controles automatizados para que puedan trabajar juntos de una manera más ágil. Los controles, los sensores integrados y las computadoras mejoran la forma en que la turbina responde al viento y las olas.

Si estos controles tienen éxito, las turbinas eólicas flotantes podrían ajustarse automáticamente para atrapar fuertes vendavales sin volcarse. Eso finalmente maximizaría su producción de energía, haciéndolos más rentables. Las turbinas flotantes sin controles más avanzados deben ser más voluminosas para que puedan resistir el surf. Pero con un diseño más inteligente, GE apunta a reducir la masa de la plataforma en más de un tercio en comparación con otros diseños de turbinas flotantes, lo que finalmente reduciría los costos.

GE está utilizando la llamada «plataforma de patas de tensión» que está anclada al lecho marino con «tendones» ajustables. Su nueva tecnología podría detectar ráfagas de viento y oleajes en el océano y, en tiempo real, ajustar la longitud de los tendones en consecuencia para que la plataforma pueda cabalgar sobre las olas sin problemas. Blom describe el proceso como «ver, pensar, hacer». Los sensores del sistema de control, por ejemplo, detectan un cambio en la velocidad del viento, determinan cómo ese cambio afecta a la turbina y luego hacen ajustes para responder.

Las plataformas de patas de tensión son «innovadoras» y uno de los diseños de plataforma más estables, según Walt Musial, un ingeniero principal que dirige la investigación eólica marina en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL). Pero también es muy difícil de instalar, y aún no se ha demostrado un prototipo con una turbina eólica marina a gran escala en la parte superior (aunque se ha utilizado una tecnología similar para la producción de petróleo en alta mar), según Musial. Por otra parte, todo lo relacionado con los parques eólicos flotantes sigue siendo bastante novedoso. Solo hay un puñado de aerogeneradores flotantes en funcionamiento en el mundo y no hay parques eólicos a escala comercial.

Eso podría cambiar pronto. Musial prevé que el primer proyecto a escala comercial se pondrá en marcha, probablemente en Asia, en tan solo unos años. Desarrollar controles avanzados, como lo está intentando GE, juega un papel importante para que eso suceda, dice.

Muchas ventajas propone este nuevo sistema

“Estamos entusiasmados con este proyecto porque podría ser una tecnología habilitadora común para aprovechar [la mayoría] de los recursos eólicos marinos”.

Afirma Blom

Los diseños de energía eólica marina se limitan actualmente a aguas de menos de 60 metros de profundidad.

Hay otras ventajas de los parques eólicos flotantes. Pueden alejarse lo suficiente de la costa para satisfacer potencialmente a los residentes costeros preocupados por cómo las turbinas podrían afectar la pesca, las aves o las vistas al mar. Tampoco alteran el lecho marino, a excepción de las anclas que se utilizan para amarrar la plataforma. Eso resuelve otro problema que ha obstaculizado el desarrollo de la energía eólica marina: la escasez de barcos especializados necesarios para instalar los cimientos de las turbinas.

Ha habido escepticismo en el pasado sobre si las turbinas eólicas flotantes pueden desarrollarse lo suficientemente rápido y reducir los costos a un punto en el que realmente puedan despegar. También compiten con sus contrapartes fijas en el lecho marino que avanzan rápidamente hacia aguas cada vez más profundas.

«No debemos subestimar la creatividad de la industria eólica marina fija, porque también están superando los límites»

Po Wen Cheng, director de energía eólica del Instituto de Diseño de Aeronaves de la Universidad de Stuttgart

Cuando se inició en la investigación de la energía eólica marina hace unos 20 años, la gente no creía que las turbinas tradicionales pudieran instalarse en aguas a más de 20 metros de profundidad. Desde entonces rompieron ese límite. Pero en una carrera por desarrollar suficiente energía renovable para evitar la crisis climática, es posible que todavía haya suficiente espacio para que los diseños flotantes y fijos se lleven a los mares.

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