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Desarrollan estudios para nuevos diseños de turbinas eólicas flotantes en alta mar

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Investigadores de la Universidad de Sao Paulo se centran en cómo reducir el peso estructural en los nuevos diseños de turbinas eólicas flotantes en alta mar (FOWT, en sus siglas en inglés), en un proyecto que es financiado por la Oficina Global de Investigación Científica de la Armada de Estados Unidos (ONR Global).
Desarrollan estudios para nuevos diseños de turbinas eólicas flotantes en alta mar

El equipo de científicos, que lidera el profesor Alexandre Simos, del Departamento de Ingeniería Naval y Oceánica de la Escuela Politécnica de la Universidad de Sao Paulo (EPUSP), está centrado en desarrollar nuevos conceptos de cascos flotantes destinados a reducir los movimientos del aerogenerador. Además, se asegura que para hacer que el uso de las FOWT en aguas profundas (a más de 1000 m) sea económicamente factible, el diseño de amarres optimizados, hechos de materiales ligeros, también será un desafío.

“En la última década, hemos visto un gran esfuerzo en el campo de la ingeniería en mar abierto para crear, diseñar y validar este nuevo tipo de sistemas flotantes. Hoy en día, después de muchos proyectos de demostración, la viabilidad del concepto está probada y, como resultado, estamos presenciando los primeros parques eólicos flotantes de índole comercial”, afirma el profesor Simos.

Además, ya que el diseño de las FOWTs debe considerar variables como las respuestas a las olas, la corriente y las cargas de viento, las estabilidad estática y dinámica y el comportamiento estructural de las líneas de amarre, varios proyectos de investigación han sido realizados por diferentes grupos con el objetivo de desarrollar códigos numéricos y sentar las bases para la evaluación comparativa experimental de las turbinas.

En ese sentido, Paul Sundaram, director científico de ONR Global en Sao Paulo, señala que “el objetivo es comprender cómo diseñar y administrar estructuras complejas en el dinamismo del océano. Esto es muy importante para la marina estadounidense, diseñar y construir sistemas resistentes en el océano”.

“Tales estructuras serán vitales para el transporte marítimo como fuente de energía renovable. Las FOWT generalmente se encuentran en aguas más profundas donde la velocidad del viento es mayor y los vientos son más estables. Pequeños aumentos en la velocidad del viento pueden conducir a una producción de energía mucho mayor”, señala Sundaram.

Por su parte, el profesor Simos agrega: “En los últimos años, Brasil ha expandido rápidamente su capacidad de generación de energía eólica, que actualmente supera los 13 GW, alrededor del 8 % de la capacidad total del país. Estas cifras hacen que la energía eólica sea la segunda fuente de energía eléctrica en la red brasileña. Toda esta producción se realiza en tierra, en muchos parques eólicos repartidos por todo el país, pero se concentra principalmente en la costa noreste, donde el potencial eólico es excelente”.

Y concluye: “Todavía estamos desarrollando parte de los modelos hidrodinámicos para predecir las fuerzas de las olas en los flotadores. Los efectos no lineales involucrados en las desviaciones del flotador y que pueden ser importantes para el diseño de los amarres son difíciles de predecir con precisión para este tipo de estructura. Estamos probando diferentes alternativas y realizando pruebas de modelos en nuestro tanque de oleaje para verificar el rendimiento de los modelos numéricos”.

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