El grupo EOLO desarrolla un nuevo método para analizar la fatiga mecánica a largo plazo de la eólica marina flotante

El grupo EOLO de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) ha presentado un innovador método para analizar la fatiga mecánica a largo plazo de las turbinas eólicas flotantes en alta mar. Este avance, liderado por el investigador Alain Ulazia, promete optimizar la vida útil de estas estructuras y evaluar su viabilidad en diferentes ubicaciones.

Utilizando datos históricos de viento y olas registrados entre 1920 y 2010 en un sitio de alta energía en la costa oeste de Irlanda, Ulazia y su equipo analizaron la evolución de las condiciones marítimas. Con esta información, generaron un modelo matemático-estadístico que permite calcular la fatiga mecánica que pueden soportar las turbinas eólicas flotantes debido a estas condiciones. Este modelo innovador ofrece la capacidad de estimar la vida útil de las turbinas en función de la meteorología de un sitio específico.

Idoneidad

En su estudio, el grupo de investigación EOLO desarrolló un método para determinar "la idoneidad de instalar parques eólicos flotantes en una ubicación específica". Esto incluye evaluar la probabilidad de que las turbinas sufran fatiga mecánica o se enfrenten a condiciones extremas en alta mar, incluso en sitios de alta energía.

"El mayor interrogante en la generación de energía eólica marina es cómo las condiciones meteorológicas influirán en la producción de energía", afirmó Ulazia. Sin embargo, su investigación fue más allá y se centró en la fatiga mecánica de las turbinas, considerando la ruptura final debido a golpes y tensiones repetitivas que no rompen el material por sí solos. "Las condiciones del mar pueden reducir la vida útil de las turbinas flotantes. Algunas partes de la turbina, en lugar de durar 20 años, podrían durar solo 15 años, lo que impacta significativamente en el costo y la inversión del proyecto", explicó el investigador.

Condiciones marítimas

El grupo EOLO ha estado trabajando durante años en proyectos relacionados con la meteorología, el clima y el medio ambiente. Según Ulazia, "hemos realizado numerosos estudios sobre la relación a largo plazo entre el cambio climático y la generación de energía renovable, haciendo estudios históricos y proyecciones para el futuro".

El estudio se centró en una ubicación de alta energía en Irlanda, utilizando datos históricos de Galway Bay, en colaboración con el Centro de Investigación de Energía Oceánica de la Universidad de Maynooth. Estos datos permitieron determinar la evolución de las condiciones marítimas y crear un modelo que representa la fatiga a largo plazo en las turbinas eólicas, el cual puede aplicarse a futuras proyecciones.

Simulación

Para validar su método, los investigadores realizaron simulaciones para calcular la energía producida por turbinas flotantes en ocho escenarios marítimos probables en Galway Bay, observando también la fatiga mecánica en componentes específicos. "Usamos un simulador que nos muestra en segundos la 'danza' de la turbina debido a las olas y el viento, y desarrollamos un método para implementar cambios en los estados marítimos a largo plazo y determinar la evolución de la fatiga", explicó Ulazia.

Aunque el método se aplicó inicialmente en Irlanda, "es universal. Podemos hacer el análisis en cualquier parte del mundo", aseguró el investigador. Destacó que, aunque la energía eólica marina es muy adecuada por su baja turbulencia en comparación con la terrestre, requiere una inversión considerable en el entorno marítimo, lo cual es un desafío significativo.