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La energía eólica marina se ha destacado como una fuente prometedora de energía renovable, ofreciendo ventajas significativas en relación con su contraparte terrestre. Sin embargo, la instalación de turbinas eólicas en el mar enfrenta una serie de desafíos únicos y complejos.
La logística de instalación es uno de los primeros desafíos. Las turbinas eólicas marina son estructuras enormes, con torres que pueden superar los 100 metros de altura. Transportar estos componentes gigantes del lugar de fabricación hasta el lugar de instalación en el mar es una tarea hercúlea, que requiere barcos especializados para todo el proceso de montaje de los parques eólicos marinos.
Estos barcos necesitan cargar y maniobrar estas piezas colosales, enfrentando condiciones meteorológicas a menudo impredecibles, lo que puede causar retrasos significativos y aumentar los costos del proyecto.
Capacidades de los parques eólicos marinos
Actualmente, la capacidad de las turbinas es de alrededor de 9 MW por unidad, con la expectativa de aumento a 11 MW en el próximo año. Los modelos más recientes de turbinas deben alcanzar los 15 MW en cinco años.
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El tamaño de los componentes, como las palas de las turbinas, que están acercándose a los 130 metros de longitud, presenta desafíos tanto para almacenamiento como para transporte en la cubierta de un barco. El transporte longitudinal de las palas está limitado por la longitud del barco, mientras que el transporte transversal puede hacer que las puntas de las palas toquen el agua debido a los movimientos del barco.
Las condiciones climáticas y ambientales representan otro desafío significativo. El ambiente marítimo es severo e impredecible. Tormentas, olas altas y corrientes marinas fuertes pueden dificultar la instalación y mantenimiento de las turbinas. La corrosión causada por el agua salada es un gran problema. Todos los equipos deben ser fabricados con materiales resistentes a la corrosión, lo que eleva los costos y complica el proceso de fabricación.
Pilares gigantes de energía eólica sumergidos en el mar
La creación de pilares gigantes de energía eólica sumergidos en el mar, en lugar de ubicados en montañas o llanuras, requiere materiales modificados para resistencia a la corrosión del agua salada. Las torres enfrentan cargas de golpeteo de las olas alrededor de la base, convergiendo hacia el uso de torres tubulares de acero tratadas para resistencia a la corrosión, especialmente en la zona de salpicaduras.
Barcos especializados, como las plataformas «jackup», son utilizados para instalar los cimientos y turbinas. La próxima generación de estos barcos es capaz de levantar entre 3,000 y 5,000 toneladas a 160 metros. Componentes grandes y pesados requieren precisión en el manejo, asistida por giroscopios y posicionamiento dinámico.
Cimientos monopila han sido ampliamente usados debido a su viabilidad económica en la construcción de parques eólicos marinos en ubicaciones de aguas poco profundas. La construcción típica de un cimiento monopila incluye la utilización de un hincador para clavar una pila de acero hueca de 25 metros de profundidad en el lecho marino. El interior de la pila es rellenado con concreto para mayor protección contra la erosión.
Energía de las turbinas marinas
Para la transmisión de energía de las turbinas marinas a plantas en tierra, se instalan cables de alta tensión en el fondo del océano. Para distancias menores a 80 km, el sistema de corriente alterna de alta tensión (HVAC) es más económico. Sin embargo, para distancias mayores, la corriente continua de alta tensión (HVDC) es preferible debido a la menor pérdida de energía.
La instalación de cables submarinos HVDC requiere tecnologías complejas para manejar ambientes adversos, como altas olas y corrientes. El uso de conductores de aluminio en lugar de cobre puede reducir costos, aunque el aluminio es menos denso, aumentando el movimiento del cable y potencialmente causando daños.
La fabricación de cables submarinos implica procesos de corte y soldadura para minimizar pérdidas de material y mejorar la seguridad y la eficiencia. Revestimientos de protección catódica y epóxido son aplicados para reducir la corrosión, crucial para la durabilidad de los cables en ambientes marinos severos.
La instalación de estos cables es una inversión significativa, reflejando la creciente importancia de la energía eólica marina en la matriz energética. Esta tecnología promete un futuro más verde, a pesar de los desafíos que aún deben ser superados.
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