Investigadors de la UPC dissenyen i patenten un aerogenerador marí 'low cost'

Font: UPC
25/10/2015

Investigadors del Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) han dissenyat i patentat una plataforma flotant per aerogeneradors marins que podrà reduir el cost de l'energia a 12 cèntims d'euro per quilowatt hora (kWh) amb un disseny més eficient i materials de construcció més econòmics.

Els investigadors Climent Molins i Alexis Campos, del Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental de la UPC, han desenvolupat un model d'estructura flotant per a aerogeneradors marins que aconsegueix fer competitiva l'energia eòlica flotant a grans profunditats del mar, a través de l'estalvi de costos de construcció i de manteniment.

El prototip WindCrete és una estructura cilíndrica amb un gran flotador i un llast a la base, que li proporciona autoestabilitat. Les innovacions principals d'aquest model, respecte d'altres similars que hi ha al mercat, són l'estructura monolítica i sense juntes, i l'ús del formigó com a material utilitzat per a la seva construcció, segons expliquen els investigadors, vinculats a l'Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Camins, Canals i Ports de Barcelona.
Utilitzant formigó i no acer -com s'ha estat fent fins ara-, s'aconsegueix reduir un 60% el cost de construcció, ja que és un material més econòmic. A més, el formigó és més resistent a l'entorn marí, característica que permet dissenyar una estructura amb menys necessitats de manteniment i amb una durabilitat d'uns 50 anys de vida. L'absència de juntes en la peça fa augmentar-ne la durabilitat davant dels efectes del mar i del vent, i  evita els danys que normalment apareixen a les zones de transició de les estructures.

Energia més barata i facilitat d'instal·lació
En el disseny del WindCrete s'ha utilitzat un aerogenerador de 5 megawatts (MW) com a turbina i s'ha comprovat que aquest podria suportar rotors de fins a 15 MW de potència amb un increment en el cost mínim, per fer-lo molt més econòmic. D'aquesta manera, amb el nou sistema s'aconsegueix reduir la cost de l'energia eòlica obtinguda a 12 cèntims d'euro per quilowatt hora (kWh). És a dir, quasi la meitat del preu real que té el kWh d'aquest tipus d'energia a Canàries (prop de 24 cèntims d'euro), una de les comunitats autònomes on es vol impulsar més decididament per l'eòlica.
Tenint en compte la llarga vida útil d'aquest prototip, s'ha considerat una possible substitució de la turbina per una altra amb més potència i, per tant, més rendible.

Les plataformes offshore (parcialment submergides) d'aquest tipus necessiten una profunditat mínima per poder ser instal·lades, i en el cas del WindCrete s'ha calculat que serien uns 90 metres. D'altra banda, en l'àmbit tècnic no hi ha una profunditat màxima a la qual es pot instal·lar. Al Golf de Mèxic, per exemple, hi ha plataformes petrolieres d'aquesta tipologia ancorades a profunditats de fins a 2.300 metres de profunditat.

Projecte europeu
El prototip s'ha desenvolupat en el marc del projecte europeu Alternative floating offshore substructure for offshore wind farms (AFOSP), que es duu a terme en el marc del KIC-Innoenergy en col·laboració amb l'Institut d'Energia Eòlica de la Universitat d'Stuttgart i Gas Natural Fenosa. En aquest estudi s'ha realitzat un predisseny per assegurar-ne la viabilitat tècnica i econòmica.
D'altra banda, per poder comprovar el comportament de la plataforma i el seu sistema d'amarres en un ambient que simula el mar, també s'han realitzat assajos al canal d'onatge del Laboratori d'Enginyeria Marítima (LIM) de la UPC, fent servir un prototip WindCrete a escala 1:100. 
Referències en un informe del govern escocès
El model WindCrete ha estat inclòs en un informe, realitzat per l'associació d'experts en sostenibilitat energètica Carbon Trust i publicat pel govern escocès, sobre l'estat actual de la tecnologia eòlica flotant. L'estudi analitza concretament les tendències clau d'aquest tipus de tecnologia, els costos que comporta i les barreres que té la seva comercialització, a partir de l'anàlisi de 18 models que actualment es troben al mercat.  

Més informació: 

Veure l'informe i els models existents al mercat d'aerogeneradors per a molins de vent al mar [pdf]:https://www.carbontrust.com/resources/reports/technology/floating-offshore-wind-market-technology-review/

Etiquetes: 

Relacionats

Article

Un total de 110 alumnes de 1r Cicle d’ESO han trepitjat durant aquesta setmana les dues “Habitacions” dels Mals Fums instal·lades al Parc Central del Vallès a Sabadell, amb una valoració positiva per part de docents i alumnat.

Article

Un total de 13 escoles de la ciutat participen en aquesta experiència educativa integral entorn de l’estalvi i l’eficiència energètica

Article

El dijous 12 de desembre, l'Ajuntament de Granollers participarà a la COP25 en el marc de la Zona Verda, l'espai de participació social de la Convenció Marc de Nacions Unides sobre el Canvi Climàtic.

Butlletí