Una nueva tecnología permitirá turbinas eólicas en mar abierto

Las empresas que desarrollan centrales eólicas en el mar querrían, idealmente, que sus molinos de viento estuvieran situados a 32 kilómetros de la costa, donde los vientos soplan con más fuerza y durante más tiempo. Esta situación ideal no se puede cumplir: instalar turbinas en aguas con más de 20 metros de profundidad es muy costoso. Ahora, una nueva tecnología posibilita que las turbinas flotantes puedan ser instaladas en mar abierto con menos coste.

Algunas empresas están dando pasos para probar sistemas ya usados en las pesadas plataformas petrolíferas o de gas instaladas en la costa. En diciembre del año pasado, la empresa alemana Blue H Technologies probó la primera turbina flotante en la costa sur de Italia. El mes pasado, anunció que tenía planeado instalar un turbina adicional en la costa de Massachussets, Estados Unidos, y que barajaba la posibilidad de iniciar la construcción de una central eólica en la costa italiana el año que viene. Algo parecido está haciendo SWAY, con sede en Bergen, Noruega, que tiene pensado levantar un prototipo de turbina eólica flotante en 2010.

El interés por instalar turbinas eólicas lejos de la costa tiene su sentido. Según un análisis del Departamento de Energía de los Estados Unidos, General Electric y el Massachussets Technology Collaborative, los recursos de viento en mar abierto en la costa atlántica y pacífica de los Estados Unidos excede la generación eléctrica del conjunto de la industria energética de los Estados Unidos.

Mercado potencial

El éxito de las turbinas flotantes puede ser la puerta para explotar este enorme potencial. Las centrales instaladas en Dinamarca o Alemania sufren de lo mismo: limitaciones en el equipamiento marino para su construcción. La semana pasada, la consultora Emerging Energy Research anunció que, según sus cálculos, el mercado de las centrales eólicas en el mar podría alcanzar los 40.000 megavatios en 2020, la suficiente energía para abastecer a 30 millones de hogares en los Estados Unidos.

La turbina flotante de Blue H puede ser ensamblada en tierra firma y remolcada posteriormente a su posición en mar abierto. Con este planteamiento, se supera una de las principales dificultades a la hora de abordar estas instalaciones. En su parte superior se instaló una turbina de 80 kilovatios y un sensor que graba la fuerza de las olas y el viento a 10 kilómetros de la costa. Blue H ya está construyendo versiones de 2,5 y 3,5 megavatios que podrían ser instaladas este mismo año.

El tipo de plataforma que Blue H remontó el invierno pasado en Italia se denomina “tension-leg platorm”, y es un diseño de plataforma petrolífera convencional que flota bajo la superficie marina y que está pensada para acceder a reservas a grandes profundidades.

Lo curioso del diseño de Blue H es que ha apostado por un turbina con dos aspas en lugar de tres, que es lo habitual en la industria desde los años 90. Las dos aspas permiten una increíble velocidad de rotación, aunque emite mucho ruido, lo cual es irrelevante en el mar, por supuesto. Esa mayor velocidad de rotación proporciona doble beneficio. En primer lugar, una frecuencia de rotación de entre 30 y 35 revoluciones por minuto, el doble de lo que consiguen las turbinas con tres palas. Además, este diseño es menos susceptible de sufrir las oscilaciones que provoca la acción de las olas sobre la plataforma.

Menos peso

Una rotación más rápida también significa menos par motor (la fuerza que es capaz de ejercer un motor en cada giro), lo que a su vez quiere decir que la estructura (rotor, generador y caja) es menos pesada. La instalación de 2,5 megavatios de Blue H pesará 97 toneladas, 53 menos que otra máquina del mercado con la misma potencia. Esto es una gran ventaja porque es menos peso que hay que empujar. Por otro lado, la plataforma y la turbina son más baratas de construir también. Blue H estima que sus centrales eólicas suministrarán energía a siete u ocho céntimos por kilovatio/hora, un precio equiparable a otras fuentes de energía.

La competidora de Blue H, la noruega SWA, está usando una combinación diferente de plataforma y turbina. Su diseño es una especie de boya que se alza o hunde en función de la acción de las olas. Requiere menos sujeción que la de Blue H. La boya, una columna de unos 200 metros de largo estará, sujeta a un lastre de 2.400 toneladas de grava en el lecho marino. Su turbina es de tres palas, pero con ligeras diferencias a las que se usan en tierra firme.

En ingeniero mecánico y especialista en arquitectura naval del MIT, Paul Sclavounos, considera, según recoge Technology Review, que los dos tipos de estructura para turbinas en el mar son viables, auque considera que la opción de SWAY está mejor adaptada para aguas bravas. Así, la plataforma que Blue H ha instalado en la costa italiana puede funcionar, pero manejar las olas de 30 ó 40 metros que se dan en, por ejemplo, la costa de Nueva Inglaterra, Estados Unidos, no es económicamente viable.

Este experto cuestiona la decisión de ambas empresas de rediseñar las turbinas. Su grupo está diseñando palas y plataformas que pueden soportar turbinas de 5 megavatios de potencia tanto en parques en tierra como en parques en el mar. Rediseñar las turbinas para sus despliegue en mar abierto es muy caro, según Sclavounos, y no es forzosamente necesario.