La selección de materiales para las estructuras de eólica flotante está lejos de ser arbitraria; es un proceso minucioso que trata de equilibrar requisitos técnicos, eficiencia de costes y condiciones locales. El proyecto DemoSATH es un claro ejemplo de ello, ya que demuestra cómo una elección de material bien fundamentada puede impulsar el éxito de una solución de eólica flotante.
El dilema del material
Las plataformas de eólica flotante han recurrido tradicionalmente al acero o al hormigón, materiales que ofrecen ventajas únicas pero que también se enfrentan a desafíos específicos. El acero, ampliamente utilizado en entornos marinos, es valorado por su alta relación resistencia-peso. Sin embargo, también está sujeto a la volatilidad de precios, a la dependencia de cadenas de suministro globales y a elevados costes derivados de la corrosión y su mantenimiento. En cambio, el hormigón ofrece una mayor estabilidad de costes, disponibilidad local de materiales y durabilidad a largo plazo, con requisitos de mantenimiento mínimos y, en general, un buen comportamiento frente a ataques como cloruros y sulfatos.
Saitec Offshore Technologies eligió el hormigón para su proyecto DemoSATH, el primer aerogenerador marino flotante conectado a la red en España, poniendo de relieve la idoneidad de este material para aplicaciones de energías renovables marinas.
Ventajas del uso del hormigón para la eólica marina flotante
- Mayor resistencia a la corrosión marina: el entorno marino es muy corrosivo debido a la sal, la humedad y los ciclos térmicos. El hormigón armado correctamente diseñado, con recubrimiento adecuado y aditivos inhibidores de la corrosión, ofrece una durabilidad mucho mayor que el acero y reduce la necesidad de sistemas protectores costosos, como la protección catódica o los recubrimientos.
- Menores costes de construcción y mantenimiento
Las plataformas de hormigón ofrecen menores costes iniciales de construcción y una reducción significativa del mantenimiento durante su vida útil. El mantenimiento en alta mar es costoso y complejo desde el punto de vista logístico, por lo que minimizar las intervenciones durante 20–30 años genera importantes ahorros económicos y reduce los tiempos de inactividad operativa. - Comportamiento dinámico favorable y estabilidad estructural: gracias a su elevada masa, el hormigón mejora el comportamiento dinámico de los aerogeneradores al amortiguar cargas cíclicas y esfuerzos de fatiga en la torre, aumentando la estabilidad global y pudiendo prolongar la vida útil de los componentes.
- Disponibilidad local e impacto económico: los materiales del hormigón suelen estar disponibles cerca de emplazamientos costeros, lo que permite la fabricación en obra o en puerto. Esta proximidad reduce costes logísticos y emisiones de carbono. También abre oportunidades para empresas constructoras locales, favoreciendo el empleo y el desarrollo económico regional.
- Adaptabilidad a la prefabricación y la construcción modular: las secciones de hormigón pueden prefabricarse en entornos controlados, como diques secos o fábricas, y transportarse y ensamblarse a flote o en puerto. Este enfoque modular mejora la velocidad de construcción, el control de calidad y la flexibilidad de diseño, facilitando el escalado eficiente de parques eólicos flotantes comerciales.
- Environmental and ecosystem benefits
Compared to steel, concrete has a lower carbon footprint, contributing to greater environmental sustainability. Additionally, it reduces underwater noise transmission during operation, which is beneficial for marine ecosystems. - Extended service life and lifecycle cost efficiency
Concrete platforms typically have a longer operational lifespan, which translates into lower lifecycle costs due to reduced need for repairs and replacements.
Mayor resistencia a la corrosión marina El entorno marino es altamente corrosivo debido a la sal, la humedad y los ciclos térmicos. El hormigón armado correctamente diseñado, con un recubrimiento adecuado y aditivos inhibidores de la corrosión, ofrece una durabilidad mucho mayor que el acero, lo que reduce la necesidad de sistemas de protección costosos, como la protección catódica o los recubrimientos.
Menores costes de construcción y mantenimiento Las plataformas de hormigón se benefician de menores costes iniciales de construcción y de un mantenimiento significativamente reducido a lo largo de su vida útil. El mantenimiento en alta mar es costoso y logísticamente complejo, por lo que minimizar las intervenciones durante los 20–30 años de servicio se traduce en ahorros económicos sustanciales y en una reducción de los periodos de inactividad operativa.
- Achieving high early-age strength
- Reaching a final compressive strength of at least 50 MPa, and maintaining a reduced density—between 15% and 25% lower than that of conventional concrete.
Comportamiento dinámico favorable y gran estabilidad estructural Gracias a su elevada masa, el hormigón mejora el comportamiento dinámico de los aerogeneradores al amortiguar las cargas cíclicas y las tensiones de fatiga en la torre, aumentando la estabilidad global y pudiendo incluso prolongar la vida útil de los componentes.
Disponibilidad local e impacto económico Los materiales para hormigón suelen estar disponibles localmente, cerca de los emplazamientos costeros, lo que permite la fabricación in situ o en las proximidades del puerto. Esta cercanía reduce los costes logísticos y las emisiones de carbono. Además, abre oportunidades para las empresas constructoras locales, fomentando el empleo y el crecimiento económico en la región.
Adaptabilidad a la prefabricación y la construcción modular Los elementos de hormigón pueden prefabricarse en entornos controlados, como diques secos o fábricas, para después transportarse y ensamblarse a flote o en puerto. Este enfoque modular mejora la rapidez de construcción, el control de calidad y la flexibilidad de diseño, permitiendo configuraciones innovadoras de plataforma adaptadas a los requisitos de cada proyecto.
Beneficios ambientales y para los ecosistemas En comparación con el acero, el hormigón tiene una menor huella de carbono, lo que contribuye a una mayor sostenibilidad ambiental. Además, reduce la transmisión de ruido submarino durante la operación, algo beneficioso para los ecosistemas marinos.
Vida útil prolongada y eficiencia en costes de ciclo de vida Las plataformas de hormigón suelen tener una vida operativa más larga, lo que se traduce en menores costes a lo largo de su ciclo de vida gracias a la menor necesidad de reparaciones y sustituciones.
Uso del hormigón para la fabricación de DemoSATH
En el proyecto DemoSATH, el 90% del volumen de hormigón utilizado en la construcción de la plataforma flotante procede de un nuevo y específico diseño de mezcla desarrollado en el marco de esta iniciativa de I+D. Esta mezcla se empleó en la placa estabilizadora, en los pórticos que conectan la estructura, en los flotadores, en partes del sistema de amarre y en la pieza de transición. Debía cumplir varios criterios clave:
Lograr una alta resistencia a edades tempranas.
Alcanzar una resistencia a compresión final de al menos 50 MPa y mantener una densidad reducida, entre un 15 % y un 25 % inferior a la del hormigón convencional.
Saitec Offshore Technologies sigue innovando en el uso del hormigón para aplicaciones de eólica marina, especialmente en el desarrollo de plataformas flotantes para futuros proyectos de energía eólica.
Como parte de su estrategia de I+D y a través del proyecto FLOWIND, la compañía se centra en el desarrollo de eco-hormigones más sostenibles que incorporen eco-cementos con una alta tasa de sustitución de clínker (≥40%), con el objetivo de reducir de forma significativa la huella de carbono.
Además, mediante la iniciativa FLOAT&M, Saitec ha impulsado el desarrollo de hormigones de ultra altas prestaciones (UHPC) reforzados con dos tipos de fibras poliméricas, así como un nuevo tipo de eco-hormigón.
Estos materiales avanzados también están diseñados para ofrecer una mayor resistencia a la fatiga y durabilidad, algo clave para minimizar las necesidades de mantenimiento y simplificar la instalación en condiciones offshore. Gracias a estas innovaciones, Saitec posiciona el hormigón como un material estratégico para soluciones de eólica marina escalables, competitivas y ambientalmente responsables.
El hormigón ofrece una clara ventaja a largo plazo. Bien diseñado, puede resistir entre 50 y 100 años en un entorno marino sin deteriorarse de forma significativa. Esto implica menos sustituciones y reparaciones y, en consecuencia, que las mayores emisiones (las asociadas a la producción inicial) se repartan a lo largo de una vida útil mucho más prolongada. Dicho de otro modo, cada MWh generado durante la vida de la plataforma “carga” con menos emisiones, lo que mejora de forma notable el balance ambiental.
El hormigón destaca por su compatibilidad ecológica, ya que no libera compuestos tóxicos al medio marino durante su uso ni requiere recubrimientos contaminantes. Permite la colonización por organismos y una buena integración ecológica, generando hábitats que pueden aportar beneficios a los ecosistemas marinos, favorecer la resiliencia de especies amenazadas e incluso constituir espacios naturales protegidos “de facto”.
