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¿UHPC para plantas de energía solar fotovoltaica offshore?

UHPC-Alicante-port

¡Buenos días! Esta semana quiero usar el blog para continuar ampliando el abanico de posibilidades en las cuales el UHPC permite diseñar estructuras competitivas. EN concreto quiero comentar la posibilidad de realizar elementos prefabricados para el desarrollo de las granjas de energía solar flotante offshore, algo que todavía no se ha realizado a nivel comercial.

Seguramente muchos sois conscientes de que los sistemas de energías renovables más maduros (biomasa, energía solar, hidroeléctrica, etc) requieren áreas relativamente grandes para generar energía a escala de gigavatios, así que para aplicarse deben competir en el uso del suelo con zonas agrícolas o zonas dedicadas a garantizar la biodiversidad. Teniendo en cuenta que cerca del 71% de la superficie de la tierra está cubierta por agua, es lógico que tratemos de promover el aprovechamiento de parte de esta superficie para la generación de energía verde. En este sentido, el documento de la Comisión  Europea llamad “Estrategia UE para desbloquear el potencial de la energía renovable offshore por un futuro climático neutro” (COM(2020) 741), afirma que las energías renovables offshore tienen un rol crucial para lograr alcanzar los objetivos de emisiones de carbono.

Los aerogeneradores offshore son una tecnología madura en aguas someras (principalmente en el Mar del Norte) y en este momento están conquistando las aguas profundas. Sin embargo, hasta ahora las plantas flotantes fotovoltáicas se han instalado con éxito únicamente en lagos, estando su expansión a los océanos en un estado muy embrionario. La razón es la dureza de las condiciones meteoceánicas en las zonas cercanas a la costa y offshore, que amenazan la vida útil de las estructuras que se pueden instalar en ellas. Ese riesgo reduce el interés de potenciales inversores, cuya existencia es el mayor requisito para el desarrollo de un sector: La inversión privada. 

Desde nuestro punto de vista existen dos requisitos muy importantes para la instalación con garantías razonables de sistemas fotovoltáicos flotantes competitivos en aguas offshore:

  • La buena duraiblidad de los materiales que se utilicen para producer los components, algo que es una condición necesaria pero no suficiente. Estos deben garantizar la vida útil indicada en el proyecto, que tiene en todos los casos una clase de exposición exigente (XS2, XS3, XF, etc).
  • Alcanzar un diseño eficiente y optimizado de la subestructura, incluyendo el sistema de fondeo. La respuesta del sistema frente a las condiciones del océano es crítica, pero también el tamaño y peso de cada uno de los componentes de este, ya que condiciona los plazos y costes de transporte e instalación. 

Estas dos condiciones se pueden afrontar con garantías usando Hormigón de Muy Alto Rendimiento (UHPC), que tiene una durabilidad excelente y permite diseñar elementos más ligeros. De hecho, esto se ha logrado con Formex® (el UHPC registrado por RDC) en los últimos años en aplicaciones muy diferentes en contacto con agua. En todos estos casos la solución se seleccionó por su durabilidad y su eficiencia en costes. Estas son:

1. Los Pantalanes Flotantes que se han usado como rigidizadores en las plantas de energía solar fotovoltaica en el embalse más grande de la UE (Alqueva, Portugal) (foto 1).

Solution with formex. Purchased by Isigenere and installed for EDO
Foto 1. Solución con Formex®. Adquirida por Isigenere e instalada para EDP

2. Las prelosas utilizadas recientemente (2022) por Puertos del Estado en Alicante para la construcción rápida de diques (foto 2).

UHPC-Alicante-port
Foto 2: UHPC como un encofrado perdido de alta durabilidad instalado en el puerto de Alicante. Contratista: Vías y Construcciones S.A. Cliente: Autoridad Portuaria de Alicante.

3. Las bateas para cultivar mejillones de 540 m2 instaladas en cuatro cuencas marinas de la UE desde 2016. Actualmente existen más de 20.000 m2 cultivando en diferentes aguas (foto 3).

540 m2 floating mussel farm (Formex®) installed in Ria de Vigo

Foto 3: Batea de 540 m2 realizada con Formex® e instalada en la Ria de Vigo

En estas aplicaciones, todas de ellas novedades a nivel mundial, RDC (diseñador) y PREFFOR (prefabricador) aprovechan las ventajas que el UHPC aporta en términos de durabilidad adicional en ambientes agresivos y peso mínimo para reducir los costes de transporte e instalación. La primera hace la estructura resiliente, mientras que la segunda la hace económicamente eficiente desde la fase constructiva.

Exactamente como en estos tres ejemplos, RDC y PREFFOR consideran que se puede lograr algo similar en el desarrollo de soluciones para energía solar flotante offshore, y para lograrlo ambas empresas decidieron formar parte del proyecto de Horizon Europe llamado NaturSea-PV (NOVEL ECO-CEMENTITIOUS MATERIALS AND COMPONENTS FOR DURABLE, COMPETITIVE, AND BIO-INSPIRED OFFSHORE FLOATING PV SUBSTRUCTURES, nº 101084348). Coordinado por Tecnalia, este proyecto de investigación cuenta con ocho beneficiarios y dos “third-parties”. El proyecto comenzó el pasado 1 de noviembre y tiene un presupuesto total de 3.230.444 €. Durante cuatro años esta Investigación explorará las posibilidades de incrementar la competitividad y sostenibilidad del UHPC como material, a la vez que desarrollará diseños competitivos que favorezcan el crecimiento del sector y su escalabilidad.

Os invitamos a que atendáis a la presentación pública del proyecto, que se organizará a principios de 2023. ¡Nos vemos allí!

El UHPC (Hormigón de muy alto rendimiento) probablemente pueda ayudarle en su negocio. No dude en contactar con nosotros para más info

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