Parques eólicos del futuro. Empresa de Coral Gables diseña la próxima generación

En una oficina de Coral Gables, ingenieros trabajan en planes para construir enormes plataformas eólicas del tamaño de destructores que podrían ser la clave del futuro energético ecológico del país.

Las plataformas están diseñadas para la más reciente generación de turbinas eólicas marinas, estructuras gigantescas más altas que el puente Golden Gate y que generan tanta energía que una sola rotación de sus palas de casi 122 metros pudiera dotar de electricidad una casa durante dos días.

Un día, gran parte de la energía del país pudiera proceder de plataformas eólicas marinas, donde las turbinas recojan la energía de los fuertes vientos oceánicos y la conviertan en electricidad limpia y renovable. Aún no se sabe si este tipo de estructuras llegarán a las costas del sur de la Florida ni cuándo. Pero la tecnología en sí es lo bastante prometedora como para que el Departamento de Energía de Estados Unidos espere que la energía eólica tenga un papel clave en la reducción de las emisiones de carbono de la red eléctrica y en la prevención de los peores efectos del cambio climático.

Pero el aumento de la energía eólica marina plantea un gran problema: la mayoría de los vientos oceánicos soplan sobre aguas demasiado profundas para instalar las turbinas normales. Por eso, empresas como Esteyco, una firma española de ingeniería que opera en Estados Unidos desde su oficina en Coral Gables, están desarrollando plataformas flotantes capaces de soportar enormes turbinas en medio del oleaje y las tormentas de las profundidades marinas.

En marzo, Esteyco se convirtió en una de las ocho empresas ganadoras de la primera ronda de un concurso de subvenciones del Departamento de Energía que invierte en empresas que desarrollan plataformas flotantes para turbinas eólicas marinas.

“Esperamos ayudar a desarrollar la cadena de suministro nacional de estas grandes plataformas eólicas flotantes”, dijo Nate McKenzie, director de Tecnología para la investigación eólica marina del Departamento de Energía.

El concurso de subvenciones, denominado Floating Offshore Wind Readiness (FLOWIN) Prize, consta de tres fases, con un grupo final de tres ganadores elegibles para ganar más de $1.6 millones cada uno en premios en efectivo y apoyo para la investigación del Departamento de Energía. Como ganador de la Fase 1, Esteyco ya ganó $100,000 para desarrollar su tecnología, que denomina Wheel Platform.

“La idea es usar estos recursos... para desarrollar cómo funcionaría desde el punto de vista del diseño, la construcción, la instalación, la cadena de suministro local y, en general, demostrar que puede ser una buena solución competitiva con potencial para generar beneficios económicos locales”, dijo José Serna, director de tecnología de Esteyco.

Un enorme reto de ingeniería

El reto de ingeniería que supone el diseño de estas plataformas es casi tan grande como las propias plataformas.

Las plataformas eólicas flotantes tienen que mantener en pie las altísimas turbinas con mar gruesa, y al mismo tiempo ser lo bastante compactas para que puedan montarse en un puerto y ser remolcadas al mar. Cada plataforma pesa entre 5,000 y 15,000 toneladas, según McKenzie. “Un destructor pesa unas 10,000 toneladas, para darles una idea”, dijo.

Y las plataformas no se parecen a nada de lo que hay hoy en el agua. “No es exactamente construcción naval. No es exactamente la fabricación de plataformas de gas y petróleo”, dijo McKenzie. “Es un híbrido de las dos cosas”.

La plataforma propuesta por Esteyco consta de dos anillos de concreto ligero, uno dentro del otro, que juntos pesan unas 7,000 toneladas. Mientras se ensamblan y remolcan, los dos anillos de concreto flotan sobre el agua, a no más de 16 pies (5 metros) de profundidad. Eso permite construirlos incluso en puertos y astilleros poco profundos.

Pero una vez que la plataforma sale a mar abierto, el anillo interior de concreto desciende 160 pies por debajo de la superficie, actuando como un contrapeso profundo y firme. El anillo exterior de concreto permanece en la superficie y soporta la turbina eólica. Cuando el viento y las olas sacuden la turbina de un lado a otro, el anillo de concreto bajo el agua estabiliza la plataforma y la mantiene en posición vertical.

Esteyco tiene previsto probar la plataforma Wheel con un proyecto piloto en las Islas Canarias que se completará en 2025. “Esto aportará lecciones relevantes para su eventual aplicación en Estados Unidos”, dijo Serna. “Planeamos probar no solo el flotador sino también las estrategias de construcción que permitirán construir estas unidades con una infraestructura portuaria bastante reducida”.

Nuevo tipo de turbina eólica

En la actualidad, casi todas las turbinas eólicas marinas se construyen sobre pilares submarinos que se extienden hasta el fondo del mar. En la actualidad, las empresas no instalan turbinas eólicas en aguas de más de 200 pies de profundidad porque es demasiado caro construir cimientos submarinos a esa profundidad, según McKenzie.

Pero eso deja mucho viento sin aprovechar, dijo McKenzie. Alrededor de un tercio de toda la energía eólica marina que hipotéticamente pudieran recoger las turbinas en Estados Unidos está en aguas poco profundas, a menos de 200 pies de profundidad. Los otros dos tercios de la energía eólica marina soplan sobre aguas de más de 200 pies de profundidad, incluida toda la costa oeste, grandes franjas de la costa este y cuatro de los cinco Grandes Lagos.

El Departamento de Energía espera que las plataformas flotantes, como la plataforma Wheel que construye Esteyco, permitan a las empresas colocar aerogeneradores en aguas más profundas.

“Al poder aprovechar el viento en aguas más profundas, se pueden instalar turbinas eólicas en regiones que de otro modo no sería posible”, dijo McKenzie.

Esteyco tiene previsto desplegar sus primeras plataformas estadounidenses en la costa oeste, ya sea en el norte o sur de California, cerca con Oregon. La Florida no encabeza la lista de posibles sitios de la empresa porque en este estado no soplan vientos tan fuertes y constantes como en otras partes de la costa estadounidense.

Pero McKenzie dice que las plataformas flotantes pudieran ser útiles algún día en la Florida. Según un reporte de 2016 del Laboratorio Nacional de Energía Renovable de Estados Unidos, aproximadamente 80% de la energía eólica marina de la Florida está en aguas de más de 60 metros de profundidad, donde probablemente se construirían turbinas sobre plataformas flotantes.

A pesar de la energía más limpia que generan, las centrales eólicas terrestres y cercanas a la costa han suscitado una oposición considerable, incluso entre los republicanos de la Florida. Las preocupaciones a menudo se centran en que estropean las vistas, pero los críticos también mencionan amenazas para las aves y la vida marina. “No queremos nada en alta mar”, declaró al Washington Post Anna Paulina Luna, legisladora que representa a un distrito que incluye Clearwater, en el suroeste de la Florida.

El Departamento de Energía ha fijado ambiciosos objetivos para la energía eólica marina flotante. Según McKenzie, el Departamento quiere que Estados Unidos construya suficientes turbinas eólicas flotantes para producir 15 gigavatios de energía en 2035. Eso es aproximadamente 375 veces más que la producción actual de todas las turbinas eólicas marinas construidas o en construcción en Estados Unidos, que suman 40 megavatios, según un reporte de 2022 del Departamento de Energía.

“La energía eólica de plataformas flotantes es un proyecto a largo plazo”, dijo McKenzie. Según él, los primeros proyectos piloto de empresas como Esteyco allanarán el camino para que la construcción de turbinas se acelere rápidamente en el futuro.

“Tenemos que implementar estos proyectos a corto plazo para poder entrar en la curva de aprendizaje, reducir los costos y permitir realmente el despliegue a largo plazo a una escala acorde con nuestros objetivos energéticos a largo plazo”, dijo.

Este artículo sobre el clima está financiado por la la Knight Foundation y la en colaboración con Journalism Funding Partners. El Miami Herald mantiene el control editorial de todo el contenido.

Esta historia fue publicada originalmente el 2 de mayo de 2023, 3:29 p. m..