Hinca de monopilotes marinos offshore mediante vibración

Una parte importante de las cimentaciones de aerogeneradores y otras estructuras offshore en aguas no demasiado profundas se realizan mediante monopilotes tubulares metálicos hincados en el lecho marino. El método de hinca más utilizado es mediante martillos metálicos sumergibles, pero también se hincan mediante vibradores.

Las dimensiones de los aerogeneradores marinos se van incrementando rápidamente. Se están poniendo en servicio turbinas de 10 y 13 MW y ya se están diseñando y fabricando otras mucho más grandes, de 15 y 18 MW. El motivo es que los propietarios y explotadores de los parques eólicos marinos presionan a los fabricantes de los aerogeneradores para incrementar su potencia de modo exponencial, puesto que los costes de instalación y montaje no aumentan en la misma proporción y eso permite abaratar el precio de la energía vendida.

Este incremento en el tamaño de los aerogeneradores conlleva un incremento en el tamaño de los monopilotes de cimentación, lo que requiere de medios más potentes para su instalación, principalmente martillos hidráulicos sumergibles mucho más grandes. La carrera de los fabricantes de aerogeneradores se ha trasladado por tanto a los fabricantes de martillos, lo que ha abierto a su vez las opciones a la hinca por vibración.

Estas son las ventajas de la hinca por vibración:

  • Hincas más rápidas.
  • Nivel de ruido inferior.
  • Elevación del monopilote e hinca en una sola secuencia.
  • Menos fatiga y vida útil más larga de los monopilotes.
  • Ahorro de material, menos espesor de acero en el monopilote.
  • Permite extraer pilotes en desuso.

Una desventaja de la hinca por vibración es que no es tan sencillo comprobar la carga última del monopilote instalado, mientras que en los hincados mediante martillo sí que se puede comprobar mediante pruebas de carga dinámica (DLT) instrumentando el pilote y dando golpes con el martillo. La solución para garantizar la resistencia del monopilote hincado por vibración es dar unos golpes finales con un martillo para asegurar su resistencia y realizar entonces las pruebas DLT.

Los vibradores empiezan a ser también gigantescos, como se puede ver en el modelo que muestra la web del fabricante especializado holandés Dieseko, que puede hincar monopilotes de hasta 8 m de diámetro. En el siguiente vídeo, también de Dieseko, se explican sus funcionalidades.

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Más información sobre energía eólica en España en la web de AEE.

Calcula tu huella de carbono

Hace décadas que en la humanidad se está incrementando la conciencia de que es indispensable reducir la huella de carbono (o gas CO2) emitido a la atmósfera por la actividad humana para reducir los efectos del cambio climático en marcha. Pero, ¿cuál es la contribución de mi actividad personal o la de mi organización a la emisión de CO2, también denominada «huella de carbono»?

Una respuesta personalizada se puede encontrar en la web de la Plataforma de Acción Laudato Si’, un espacio compartido donde la Iglesia Católica desarrolla una respuesta audaz y activa a la crisis ecológica, tan urgentemente ilustrada en la encíclica Laudato Si’ del Papa Francisco. La Plataforma de Acción Laudato Si’ te capacita para actuar ahora, cuando es “urgente y necesario”. Está dirigida por un amigo mío, el ingeniero medioambiental norteamericano John Mundell.

Si te inscribes en la Plataforma tendrás acceso a los recursos que contiene, entre ellos una herramienta de autoevaluación de tu impacto ecológico de referencia para saber dónde centrar tus esfuerzos en tu camino hacia la ecología integral, y unas recomendaciones para tus acciones a medida -basadas en tu autoevaluación- para empezar a tener un impacto ecológico inmediato justo donde estás.

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Mitigación de ruido ambiental en la hinca de pilotes offshore

En la cimentación de aerogeneradores marinos se utilizan mayoritariamente monopilotes tubulares metálicos de gran diámetro, hincados mediante martillos hidráulicos pesados. Uno de los efectos adversos es la generación de ruido agudo por los golpes del martillo al pilote, que son de acero contra acero. Ese ruido se propaga por el agua a gran distancia y es perjudicial para la fauna marina, por lo que se están creando nuevos dispositivos que permiten mitigar el ruido ambiental.

Uno de ellos es un accesorio denominado «Pulse», de la empresa holandesa especializada en hinca offshore IQIP, que se puede ver en el siguiente vídeo. Se trata de un amortiguador que alarga la duración del impacto y reduce la energía máxima transmitida al pilote. Se suele completar el sistema de mitigación de ruido mediante cortinas de burbujas de aire alrededor de la zona de la hinca, generadas mediante compresores situados en un buque auxiliar.

El agua es un medio eficaz para la transmisión del sonido; varios animales como los mamíferos marinos, el pez sapo, corvinas y el camarón pistola, usan resonancias para navegar y comunicarse, percibiendo su entorno acústicamente. El ruido oceánico diferente a los sonidos naturales es considerado una forma de contaminación que puede afectar la vida en los océanos y ha aumentado tres decibelios (dB) por decenio en los últimos cien años. La Asamblea General de la Organización de las Naciones Unidas (ONU) incluyó en 2005 el problema del ruido oceánico en su reporte como una de las cinco amenazas principales para ballenas y uno de los diez impactos previsibles en el mar.

Algunas de las principales fuentes de ruido se producen en las helices de los barcos, el sistema de los submarinos llamado sonar y explosivos que se usan en los estudios sísmicos. En las últimas décadas se han unido los martillos hidráulicos submarinos para hinca de pilotes. Más información sobre el problema del ruido oceánico en este enlace.

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