Una segunda fase del desarrollo de la energía eólica en alta mar está a punto de ponerse en marcha en EE.UU., empezando por Maine, un estado que ve su futuro energético construido sobre un nuevo tipo de turbina eólica. Se trata de uno que puede flotar en aguas más profundas y que puede construirse de forma más barata que los aerogeneradores existentes que se están construyendo o planeando a lo largo de la mayor parte de la Costa Este de EE.UU.
Uno de los principales beneficiarios de los llamados «flotadores» -turbinas que se sostienen con líneas de amarre unidas a anclas en aguas de más de 160 pies de profundidad- será probablemente la Costa Oeste de EE.UU., donde California y Hawái están planeando parques eólicos y se espera que Oregón y Washington les sigan.
«Esta será una industria global», predijo Walter Musial, el principal experto en energía eólica marina del Laboratorio Nacional de Energías Renovables. De momento, el negocio está en pañales, pero señaló que el 80% de las aguas marinas del mundo aptas para las turbinas eólicas cerca de los principales centros de población son profundas.
El principal tipo de turbinas marinas construidas en Europa y que acaban de empezar a levantarse a lo largo de la costa este se instalan en aguas menos profundas sobre cimientos fijos que pueden ser demasiado caros para construir en aguas más profundas. Pero los flotadores, que tienen la ventaja añadida de que se ensamblan en puertos cercanos y luego se remolcan al mar, predijo Musial, estarán «cerca o cerca de ser competitivos en costes» con ellos para 2024.
Es probable que los flotadores den un gran impulso a lo que ya se ha convertido en un gran negocio de energía renovable que requiere mucho capital. Según una estimación de la Universidad de Delaware, las turbinas marinas de fondo fijo que están en marcha o en fase de planificación avanzada en siete estados de la Costa Este suponen unos costes de capital de 70.000 millones de dólares y darían lugar a 18.6 gigavatios de electricidad -el equivalente a la producción de 18 centrales nucleares de tamaño medio- entre 2020 y 2030 (Climatewire, 30 de julio).
A diferencia de las turbinas de fondo fijo, un negocio que ahora dominan las empresas europeas, las flotantes han sido impulsadas por innovadores estadounidenses, entre ellos un equipo de investigadores de la Universidad de Maine. Se pusieron a trabajar en 2009 para encontrar una fuente de energía que pudiera salvar al estado de una crisis económica inminente porque el precio del gasóleo de calefacción había subido a 4 dólares el galón.
Si eso persistía, señaló Habib Dagher, director ejecutivo del Centro de Estructuras y Compuestos Avanzados de la Universidad de Maine, supondría una factura de calefacción de 10.000 dólares anuales, lo que empujaría a las familias y comunidades del norte de Maine a la pobreza durante sus gélidos inviernos. «No era sostenible y era una gran crisis en el estado», recordó en una entrevista.
Así que el equipo se lanzó a planear una posible solución: El sueño de Dagher de una turbina asentada sobre una base hecha con flotadores huecos de hormigón en forma de cubo.
Con el apoyo de la Legislatura de Maine, a la que le faltaba un voto de aprobación unánime, y la ayuda financiera del Departamento de Energía de EE.UU., el equipo erigió un modelo de turbina eólica, de un octavo del tamaño de una turbina convencional, y lo puso sobre un flotador. A continuación, el equipo hizo que un remolcador la remolcara hasta un emplazamiento en alta mar.
Era pequeña, pero lo suficientemente fuerte como para resistir vientos potentes y olas rompientes, y pasó a la historia en 2013 como la primera turbina eólica flotante que inyectaba electricidad en la red eléctrica de Estados Unidos.
Sobre el papel parecía impresionante, porque el potencial de producción de energía eólica en alta mar de Maine es 36 veces mayor que la demanda total de electricidad del estado. En los años siguientes no ocurrió gran cosa, pero recientemente dos importantes empresas del sector se unieron a Maine en una asociación de 100 millones de dólares para construir una turbina flotante de tamaño completo cerca del emplazamiento.
Son Diamond Offshore Wind, una filial de la empresa japonesa Mitsubishi Corp. y RWE Renewables, una filial de una gran empresa eléctrica alemana y la segunda mayor empresa de energía eólica marina del mundo. Maine también ha empezado a reunirse con el Departamento de Interior de Estados Unidos, Massachusetts y New Hampshire para explorar la posibilidad de otros emplazamientos en alta mar que podrían suministrar energía limpia a la parte alta de Nueva Inglaterra.
Ahora lo que empezó como un sueño de Dagher se ha convertido en uno más grande: «La fortaleza de la economía de Maine, la preservación de nuestros recursos naturales, la salud y el bienestar a largo plazo de nuestras comunidades y de las generaciones futuras dependen en gran medida de nuestra transición a la energía limpia y de la lucha contra la amenaza del cambio climático», dijo la gobernadora de Maine, Janet Mills (demócrata), en su discurso. Janet Mills (demócrata) al anunciar la asociación entre RWE y Mitsubishi.
La pionera estadounidense en la costa oeste es Alla Weinstein, actual directora general de una empresa llamada Castle Wind, que propone construir un parque eólico flotante con hasta 100 turbinas girando en la costa de Morro Bay, en el centro de California. Cuando Weinstein, una inmigrante rusa que llegó en 1974 con poco dominio del inglés y una educación universitaria a medias, propuso la idea por primera vez en 2008, la reacción fue decepcionante.
«¿Eólica marina flotante?», preguntaron. «Vuelva dentro de 15 años», recordó Weinstein en una entrevista. «Dos años después, teníamos un proyecto de demostración».
Mientras que Dagher contaba con el apoyo del estado de Maine, Weinstein solo encontró un tibio apoyo en California. Pero sí encontró dos inversores dispuestos a financiar un proyecto de demostración, una turbina eólica de tamaño completo en una plataforma flotante que se ubicaría en alta mar desde Portugal. Comenzó a generar electricidad en 2011.
La demostración ayudó a la primera empresa de Weinstein, Principle Power Inc, a construir otros dos flotadores en Portugal y otro frente a la costa de Escocia. Y Weinstein fue seleccionada para ser la primera presidenta de una nueva asociación comercial, la Asociación Europea de Energía Oceánica, donde los nuevos contactos la ayudaron a afinar su siguiente objetivo, que era volver a poner en marcha la construcción en las aguas profundas de la costa de California.
Dejó Principle Power en 2015 y más tarde formó Castle Wind, una empresa conjunta con EnBW North America, una filial de una de las mayores empresas energéticas de Alemania y una de las líderes mundiales en energía eólica marina. Su propuesta no solicitada para construir un parque eólico flotante a 30 millas de la costa central de California ha estimulado el interés de otros 13 posibles licitadores que probablemente participarán en una subasta federal para el sitio de arrendamiento a principios del próximo año.
California ofrece uno de los mayores mercados de energía renovable del país. Se ha fijado como objetivo un 50% de energía renovable para 2025 y un 100% para 2045. Está estudiando propuestas para un segundo parque eólico flotante en alta mar desde el condado de Humboldt, a 270 millas al norte de San Francisco.
La antigua empresa de Weinstein, Principle Power, situada en Emeryville (California), se encuentra entre las compañías que esperan vender bases de turbinas a su nueva empresa y a otras que se preparan para pujar por los contratos de California. «Alla es un gran cliente nuestro, y estamos deseando trabajar con ella», dijo João Metelo, que la sucedió como director general de Principle Power.
A diferencia de otras tecnologías de turbinas eólicas en alta mar, que se han diseñado principalmente en Europa, las bases patentadas «WindFloat» de Principle Power se inventaron en Berkeley, California. Funcionan con un sistema que distribuye agua a cada uno de los tres lastres flotantes de la turbina para mantenerla en posición vertical independientemente del cabeceo y el balanceo del océano.
La tecnología ha madurado en parques eólicos en aguas de Portugal, Escocia y Francia, y Metelo espera ahora que los mayores proyectos del mundo se levanten en las aguas más profundas de la costa oeste y Hawai. «Ha hecho grandes cosas para la industria», dijo Metelo, refiriéndose a Weinstein.
La eólica marina, incluso en aguas más profundas y remotas de California, no es un negocio para los pusilánimes. Los grupos pesqueros han planteado objeciones en California. También lo ha hecho el Departamento de Defensa de EE.UU., al que le preocupan las zonas de entrenamiento de pilotos en alta mar y las interferencias de las turbinas con las instalaciones de radar.
Weinstein, que se licenció en ingeniería eléctrica en el Instituto Tecnológico Stevens de Hoboken (Nueva Jersey) y luego trabajó en la industria aeronáutica, y luego trabajó como ingeniera aeronáutica durante varios años, decidió que una carrera como empresaria en el sector de las energías renovables merecía los riesgos.
«Es más bien que sientes lo que quieres hacer, y cuando lo tienes delante, te sientes bien. Mientras no tengas miedo de hacer algo para lo que no tienes el manual, entonces esas cosas suceden», explicó en una entrevista.
Aunque los flotadores son actualmente más caros que los aerogeneradores con cimientos fijos en el océano, Musial, del NREL, cree que eliminarán una gran barrera económica en el negocio de la energía eólica marina porque los aerogeneradores son cada vez más grandes, y una ley estadounidense llamada Jones Act exige que haya barcos muy grandes y muy caros de propiedad estadounidense para instalarlos en el mar.UU. para instalarlos en el mar.
Pero los flotadores pueden ensamblarse en los puertos locales, remolcarse al mar para su instalación e incluso remolcarse de vuelta al puerto para reparaciones importantes, si es necesario, explicó, reduciendo los costes de mano de obra.
Hay una tercera etapa en la energía en alta mar que se está desarrollando en Europa, que se aplica tanto a los parques de turbinas eólicas fijas como a los flotantes. A medida que ha crecido la demanda de energía renovable, las empresas han empezado a estudiar formas de reducir la congestión de las líneas eléctricas fabricando y almacenando el exceso de energía en alta mar. Una forma es utilizar la electrólisis para separar el hidrógeno del agua de mar y almacenarlo en vejigas submarinas cerca de los parques eólicos.
Alemania ha empezado a experimentar. El gobierno holandés anunció recientemente «Crosswind», un parque eólico marino no subvencionado que está siendo construido por la petrolera Royal Dutch Shell PLC y Eneco, una empresa local de servicios públicos. Probará varias formas de producir y almacenar el exceso de energía en alta mar, como matrices solares flotantes, almacenamiento temporal en baterías y un electrolizador.
Una carta enviada al parlamento holandés por el ministro de asuntos económicos, titulada «Hoja de ruta de la energía eólica en alta mar para 2030», explicaba que el llamado hidrógeno verde podría evitar que el precio de la electricidad generada en el mar fuera demasiado bajo para apoyar más inversiones en alta mar. Esto se lograría produciendo más hidrógeno en el mar y enviándolo a la costa para diversos fines. Entre ellos, el suministro de hidrógeno para los coches eléctricos equipados con pilas de combustible y para la calefacción de los edificios a medida que los Países Bajos continúen con su plan de eliminación progresiva de los combustibles fósiles.
A pesar de las ambiciones en materia de energías renovables de varios estados, Estados Unidos aún no está preparado para ello, señaló Musial. «Pero mi bola de cristal dice que en 10 años nos preocuparemos por el hidrógeno verde. Ahora mismo puede que sea un poco pronto»
Reproducido de Climatewire con permiso de E&E News. E&E ofrece una cobertura diaria de noticias esenciales sobre energía y medio ambiente en www.eenews.net.