¿Por qué el hormigón es el material adecuado para la eólica flotante? Experiencia de nuestro prototipo

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

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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.
7. 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.

Estos objetivos prestacionales se alcanzaron gracias al desarrollo y análisis de una formulación de hormigón específica, que incluía la selección de cementos resistentes a ambientes salinos y capaces de proporcionar altas resistencias a edades tempranas, el uso de áridos de baja densidad compatibles con prestaciones de alta resistencia y la incorporación de aditivos específicos.

Se realizaron ensayos iniciales de caracterización para verificar tanto las propiedades mecánicas requeridas como la trabajabilidad de la mezcla. Además, el proceso constructivo incorporó un exhaustivo control de calidad mediante un seguimiento no estadístico: se tomaron muestras de hormigón de cada uno de los camiones que suministraron material a la obra, garantizando así una trazabilidad rigurosa y el cumplimiento de los requisitos durante toda la fase de ejecución.

Innovación para un mejor rendimiento y un menor impacto ambiental

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. Cuando se diseña correctamente, puede resistir entre 50 y 100 años en un entorno marino sin un deterioro significativo. Esto se traduce en menos sustituciones y reparaciones y, en consecuencia, en que las mayores emisiones (las de la producción inicial) se repartan a lo largo de una vida útil mucho más larga. En otras palabras, cada MWh generado durante la vida de la plataforma “carga” con menos emisiones, lo que mejora significativamente 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, creando hábitats que pueden aportar beneficios a los ecosistemas marinos, apoyar la resiliencia de especies amenazadas e incluso convertirse en áreas naturales protegidas “de facto”.

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