Matthew Lackner Profesor de Ingeniería Mecánica, Universidad de Massachusetts Amherst El norte de California tiene algunos de los vientos marinos más fuertes de los Estados Unidos con un inmenso potencial para producir energía limpia . Pero tiene un problema. Su plataforma continental cae rápidamente, lo que hace que la construcción de turbinas eólicas tradicionales directamente en el fondo marino sea costosa, si no imposible. Una vez que el agua llega a más de 200 pies de profundidad, aproximadamente la altura de un edificio de 18 pisos, estas estructuras de "monopilato" están prácticamente fuera de discusión. Ha surgido una solución que se está probando en varios lugares del mundo: hacer turbinas eólicas que floten. De hecho, en California, donde la sequía está ejerciendo presión sobre el suministro de energía hidroeléctrica y los incendios han amenazado las importaciones de electricidad del noroeste del Pacífico, el estado está avanzando en los planes para desarrollar los primeros parques eólicos marinos flotantes del país en estos momentos. Asique, como trabajan? Tres formas principales de hacer flotar una turbina Una turbina eólica flotante funciona igual que otras turbinas eólicas : el viento empuja las palas, lo que hace que el rotor gire, lo que impulsa un generador que genera electricidad. Pero en lugar de tener su torre incrustada directamente en el suelo o el fondo del mar, una turbina eólica flotante se asienta sobre una plataforma con líneas de amarre, como cadenas o cuerdas, que se conectan a las anclas en el fondo del mar. Estas líneas de amarre mantienen la turbina en su lugar contra el viento y la mantienen conectada al cable que envía su electricidad a la costa. La mayor parte de la estabilidad la proporciona la propia plataforma flotante. El truco consiste en diseñar la plataforma para que la turbina no se incline demasiado con vientos fuertes o tormentas.

Hay tres tipos principales de plataformas: Una plataforma de boya de mástil es un cilindro hueco largo que se extiende hacia abajo desde la torre de la turbina. Flota verticalmente en aguas profundas, lastrado con lastre en la parte inferior del cilindro para bajar su centro de gravedad. Luego se ancla en su lugar, pero con líneas flojas que le permiten moverse con el agua para evitar daños. La industria del petróleo y el gas ha utilizado las boyas de mástil durante años para operaciones en alta mar. Las plataformas semisumergibles tienen grandes cascos flotantes que se extienden desde la torre, también anclados para evitar la deriva. Los diseñadores han estado experimentando con múltiples turbinas en algunos de estos cascos. Las plataformas de piernas de tensión tienen plataformas más pequeñas con líneas tensas que van directamente al piso de abajo. Estos son más ligeros pero más vulnerables a terremotos o tsunamis porque dependen más de las líneas de amarre y anclas para la estabilidad. Cada plataforma debe soportar el peso de la turbina y permanecer estable mientras la turbina funciona. Puede hacer esto en parte porque la plataforma hueca, a menudo hecha de grandes estructuras de acero u hormigón, proporciona flotabilidad para soportar la turbina. Dado que algunos pueden ensamblarse completamente en el puerto y remolcarse para su instalación, pueden ser mucho más baratos que las estructuras de fondo fijo, lo que requiere botes especiales para su instalación en el sitio. Las plataformas flotantes pueden soportar turbinas eólicas que pueden producir 10 megavatios o más de energía, que es similar en tamaño a otras turbinas eólicas marinas y varias veces mayor que la capacidad de una turbina eólica terrestre típica que podría ver en un campo. ¿Por qué necesitamos turbinas flotantes? Algunos de los recursos eólicos más fuertes se encuentran lejos de la costa en lugares con cientos de pies de agua debajo, como la costa oeste de EE. UU. los Grandes Lagos, el mar Mediterráneo y la costa de Japón. En mayo de 2021, la secretaria del Interior, Deb Haaland, y el gobernador de California, Gavin Newsom, anunciaron planes para abrir partes de la costa oeste , frente a la bahía de Morro en el centro de California y cerca de la línea estatal de Oregón, para la energía eólica marina. El agua se profundiza rápidamente, por lo que cualquier parque eólico que esté a unas pocas millas de la costa requerirá turbinas flotantes. Newsom dijo que el área podría proporcionar inicialmente 4,6 gigavatios de energía limpia, suficiente para alimentar a 1,6 millones de hogares. Eso es más de 100 veces la energía eólica marina total de EE.UU. en la actualidad . A nivel mundial, ya están operando varios proyectos de demostración a gran escala en Europa y Asia. El proyecto Hywind Scotland se convirtió en el primer parque eólico marino flotante a escala comercial en 2017, con cinco turbinas de 6 megavatios respaldadas por boyas de mástil diseñadas por la compañía energética noruega Equinor. Si bien los parques eólicos marinos flotantes se están convirtiendo en una tecnología comercial, todavía existen desafíos técnicos que deben resolverse. El movimiento de la plataforma puede causar mayores fuerzas en las palas y la torre, y una aerodinámica más complicada e inestable. Además, a medida que las profundidades del agua se vuelven muy profundas, el costo de las líneas de amarre, las anclas y el cableado eléctrico puede llegar a ser muy alto, por lo que se necesitarán tecnologías más baratas pero confiables. Espere ver más turbinas costa afuera apoyadas por estructuras flotantes en el futuro cercano.