Un proyecto de ingeniería español trata de estudiar y minimizar las vibraciones de las turbinas

Un proyecto de ingeniería español trata de estudiar y minimizar las vibraciones de las turbinas.Esteban Ferrer, investigador de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), está convencido de que es posible diseñar alternativas para que las energías eólica offshore y mareomotriz tengan un menor impacto. De hecho, acaba de obtener financiación de la convocatoria Consolidator Grant, una de las más prestigiosas del Consejo Europeo de Investigación (ERC, por sus siglas en inglés), para desarrollar un ambicioso proyecto en los próximos cinco años relacionado con el mayor problema de estas instalaciones: el ruido, según El Confidencial.

Las evidencias científicas (recogidas, por ejemplo, en un documento del Gobierno de Escocia) apuntan a varios riesgos para los animales marinos, como las colisiones, los cambios en el viento, las modificaciones en la distribución de nutrientes en el agua o los campos electromagnéticos. Sin embargo, la más importante parece ser la contaminación acústica. En Viana do Castelo, al norte de Portugal, el sector pesquero asegura que los peces han desaparecido de la zona después de la instalación de un parque eólico marino flotante hace tres años.

 Un problema está en la acústica de las palas, puesto que provocan un ruido que también podemos oír si nos aproximamos a un parque eólico terrestre. En la eólica offshore, “este mecanismo de transmisión no es muy eficiente, pero puede ocurrir en función de las condiciones marítimas”. En cambio, preocupan mucho más las vibraciones de las turbinas. En las torres ancladas al fondo del mar, se irradian en la base “en todas las direcciones”, pero el suelo las absorbe en gran medida. Aunque no está comprobado, el problema podría ser mayor en las estructuras flotantes, que son las que se van a instalar en España. “A pesar de que la estructura no se introduce totalmente en el agua, sí está parcialmente sumergida, así que no evitas la dispersión del ruido hacia abajo, es un mecanismo diferente y probablemente es peor”, comenta el ingeniero de la UPM.

Lo cierto es que no hay muchas investigaciones que lo aclaren. Algunas de las medidas más precisas se han llevado a cabo en Dinamarca, en parques eólicos marinos relativamente pequeños. “La transmisión de la acústica puede llegar hasta 20 kilómetros, según algunos estudios, pero no sabemos lo que pasa en la actualidad con las grandes instalaciones porque algunas ya tienen hasta 150 turbinas, que son cada vez más grandes. Así que es muy probable que en un futuro cercano esto se convierta en un problema grave que, por el momento, está pasando bastante desapercibido”, comenta. La regulación no obliga a medir el ruido, así que los únicos que se han preocupado por hacerlo son los biólogos marinos. En el caso de los turbinas bajo el agua la información es aún menor, porque esta tecnología aún está en fase experimental.

El proyecto que lidera Ferrer pretende llenar ese vacío desde el punto de vista de la ingeniería: entender la física de los mecanismos de transmisión, generar herramientas para poder calcular el impacto y ponerlas a disposición de los futuros desarrolladores de parques eólicos marinos. Para ello, los científicos de la UPM utilizarán simulaciones realizadas por sistemas de supercomputación y llevarán a cabo experimentos en túneles de viento y túneles de agua. Así determinarán qué tipo de turbinas producen más y menos ruidos y propondrán diseños que minimicen los impactos en la vida marina.

La investigación generará mapas de directividad del ruido, que mostrarán las zonas de influencia de las instalaciones eólicas marinas. Esa información se podrá “cotejar con las especies marinas que viven en estos entornos y sus respectivos niveles de audición para ver hasta qué punto les molestan las características acústicas”. Será el primer paso para cambiar la operación de las turbinas y minimizar los problemas.

¿Qué podemos cambiar?

Pero ¿qué se puede cambiar exactamente en una instalación de aerogeneradores gigantescos en medio del mar? Los expertos creen que no solamente se puede perfeccionar el diseño de los futuros parques eólicos marinos, sino optimizar los que ya existen. “Sustituir las turbinas actuales implicaría muchos costes, evidentemente no se puede desinstalar todo, pero se podría cambiar su operatividad, modificar la velocidad de rotación o el ángulo con el que se mueven las palas”, explica Ferrer. Una segunda opción pasa por añadir pequeños accesorios en la parte de atrás de las palas que contribuyan a minimizar los ruidos. Un tercer nivel, que requeriría mayor intervención, ya implicaría rediseñar las turbinas o variar su disposición. En general, puede haber muchas soluciones pasivas que ayuden a la absorción del ruido.

Sin embargo, un modelo más avanzado sería el de las soluciones activas. “Si podemos monitorizar el espacio que ocupa la instalación y ver si se acercan animales, cabe la posibilidad de evitar proyectar el ruido hacia ellos y hacerlo hacia otro lado. Incluso podrían pararse algunas turbinas mientras pasan. Esto es mucho más complicado, pero debería ser posible”, explica. En cualquier caso, “el abanico de opciones es muy grande”, asegura.

Ferrer considera que la energía eólica marina va a ser necesaria. “Nos va a proporcionar mucha energía”, afirma, “pero tenemos que desarrollarla con cabeza, no como solemos hacer con la mayoría de las cosas”. Los gases de efecto invernadero, la capa de ozono o la basura espacial son ejemplos nefastos, señala: “Nos ponemos a desarrollar tecnologías y años más tarde tenemos que reconocer que la hemos liado”. Esta vez tenemos la oportunidad de hacerlo un poco mejor, pero “hay que crear las herramientas, los métodos y el conocimiento para tener respuestas a largo plazo”