Fija o flotante: la eólica marina podría ser el futuro de la energía renovable

California acaba de subastar 135 000 hectáreas de aguas del Pacífico para la instalación de energía eólica marina que, apoyada por sistemas flotantes, superará los 60 gigavatios a escala global en 2025.

Fuente: I’MNOVATION

Hay una energía renovable disponible noche y día. Es invisible. Y se encuentra en el mar. Se trata, como ya se anticipa en el título del artículo, de la energía eólica marina. Esta energía verde es una de las que han registrado un mayor crecimiento en los últimos años. La última demostración es la subasta de derechos sobre aguas costeras que ha llevado a cabo el estado de California en EE. UU. Se calcula que el área, que cubre 135 000 hectáreas, podría abastecer de energía a un millón y medio de hogares. Gran parte de esta extensión son aguas profundas que requerirán nuevos enfoques como la eólica marina flotante.

Qué es la energía eólica marina

Antes de nada, una definición básica: la energía eólica marina es la utilización de aerogeneradores en aguas costeras que pueden instalarse fijados al fondo o sobre estructuras flotantes. Lo más habitual es el uso de modelos de palas y eje horizontal, es decir, la versión moderna de los molinos holandeses o manchegos tradicionales.

Este tipo de energía podría superar a la eólica terrestre allá por 2030 de acuerdo con estimaciones del IDAE. Con un aumento del 48,5 % en la última década, la velocidad de implantación de la energía eólica marina y su contribución a las energías renovables han sido muy llamativas. Sin embargo, se trata de un tipo de energía relativamente joven. La eólica marina tiene apenas treinta años, ya que el primer parque de estas características se instaló en 1991, concretamente en Vindeby, Dinamarca. Hoy casi la mitad de la potencia instalada en el mundo se encuentra en China.

Principales ventajas de la eólica marina

Existen diversas explicaciones para esta cálida acogida. La eólica marina reúne muchas de las ventajas de las energías renovables en general, tales como la sostenibilidad o la reducción en el uso de combustibles fósiles, y también de su hermana eólica terrestre en particular, tal como es su gran capacidad de conversión de energía, que oscila entre el 20 % y el 40 %. Sin embargo, también ofrece algunas ventajas específicas:

• Los vientos marinos suelen ser más intensos que los terrestres. En el caso de la energía eólica, pequeños aumentos en la velocidad se traducen en un mayor rendimiento energético.
• Los vientos marinos son más uniformes y continuados, lo que permite un suministro de energía más estable.
• La instalación de parques eólicos marinos generan un menor impacto visual que en tierra.
• Por regla general, las zonas más pobladas suelen estar en la costa, lo que abre la posibilidad de generar energía allá donde más se necesita.

Por supuesto, esta energía no está exenta de retos, tales como instalar las turbinas en un medio más hostil como es el mar, muchas veces sobre grandes profundidades. Pero, tal como veremos en el próximo punto, aun esas barreras se están superado gracias a los últimos avances tecnológicos.

Tipos

Por joven que sea esta energía renovable, en las tres últimas décadas se han probado multitud de enfoques. Esto incluye el tipo de turbina, pero sobre todo la manera de fijar la estructura al suelo marino. Existen dos grandes categorías:

Eólica marina fija

Hasta hace poco años, los aerogeneradores marinos se instalaban siempre con una base fijada al lecho marino, en profundidades de hasta sesenta metros. Esto requería diversos tipos de cimentación que se resumen de la siguiente manera:

• De gravedad. Similares a su contraparte terrestre, estos aerogeneradores se instalan sin necesidad de hacer perforaciones especiales. Basta con el lastre y el peso de la estructura. Normalmente se usan en aguas poco profundas, de entre 10 y 20 metros.
• Monopilote. Se trata del diseño más común en la eólica marina fija y se basa en una estructura tubular fijada al fondo por medio de perforación. Suele utilizarse a profundidades de hasta 25 metros.
• Trípode y tripile. Suele utilizarse para turbinas pesadas y se basa en una columna central apoyada por tres mangas y refuerzos diagonales para garantizar la rigidez del conjunto. En el caso del modelo tripile se añade una pieza de transición por encima de la superficie. En ambos casos se alcanzan profundidades de hasta 50 metros.
• Jacket o celosía. Recurre a la cimentación por gravedad, pero utilizando tres o cuatro patas principales que están unidas por piezas diagonales formando una celosía. Este sistema permite instalaciones a más de 50 metros de profundidad, lo que roza el límite de las instalaciones fijas actuales.

Eólica marina flotante

Si bien la energía eólica marina ofrece una gran eficiencia, gran parte de las aguas costeras del planeta se encuentran a profundidades mayores de las aconsejables para una cimentación fija. Para que nos hagamos una idea, la instalación más profunda en la actualidad es una de tipo jacket en aguas escocesas que alcanza los 59 metros. ¿Cómo superar este límite?

Desde el año 2007 se han ido instalando algunos prototipos de aerogeneradores marinos flotantes que permiten operar a profundidades mucho mayores. Tienes un artículo con una explicación más detallada aquí, tanto de su tipología como de sus ventajas, pero por el momento se han planteado las siguientes modalidades principales:

• Boya spar. Fundamentalmente, se trata de una boya flotante con un lastre en la parte inferior. La estructura se mantiene anclada al fondo por medio de líneas de catenaria o tensionadas.
• Plataforma semisumergible o barcaza. Este enfoque se basa en un flotador horizontal anclado al fondo con cables tensionados.
• TLP (Tensión Leg Platform). Como su propio nombre indica, este modelo utiliza varias patas de acero tensionadas que se conectan a una base sumergida. Algunos cálculos estiman que esto aerogeneradores marinos podrían alcanzar los 200 metros de profundidad.

La eólica marina no es la única energía renovable que se puede obtener de los mares. Si quieres conocer otras alternativas, te recomendamos la lectura de este artículo sobre la energía undimotriz y mareomotriz o bien este otro sobre la energía azul o de diferencial salino que aprovecha la convergencia de agua dulce y salada.