Estudi estàtic d'una estructura de formigó flotant de suport d'aerogenerador marí

Abstract

En la present tesina s’ha realitzat una recerca de tipologies i tecnologies actuals en el referent a estructures flotants i l’adaptació d’aquestes en l’estudi del comportament estàtic d’una torre flotant de suport per aerogeneradors construïda amb formigó.

L’actual tendència en el marc global de les energies és un augment de la presència de les fonts d’energia renovable enfront les no renovables. Aquest fet, conjuntament amb la gran evolució en els últims anys de l’eficiència de la tecnologia de l’aprofitament de l’energia eòlica per a la producció d’electricitat, ha obert l’interès per la creació de nous grans parcs eòlics.

Com a solució a la problemàtica, tant de caire mediambiental com de rebuig social pel seu impacte visual, que presenta la construcció d’aquestes infraestructures, en molts països es plantegen la seva construcció en el mar, en zones allunyades de la costa i que en la majoria de casos no permeten la fixació dels elements de suport al fons marí degut a les profunditats existents.

Fins el dia d’avui s’han portat a terme alguns prototips, especialment al nord d’Europa, d’elements flotants per al suport d’aerogeneradors, tots ells dissenyats en acer i en fase de proves actualment.

A mode d’innovació en el coneixement previ, en aquesta tesina s’ha considerat com a material de construcció el formigó, analitzant des d’un punt de vista estàtic el comportament d’una estructura flotant de tipus cilíndric de formigó enfront unes accions tipus.

S’ha realitzat un estudi de flotabilitat d’aquest tipus d’estructures on s’observa les condicions de flotabilitat i estabilitat en funció de les seves dimensions i pes de llastrat, obtenint ordres de magnitud de les dimensions bàsiques, a partir de les quals es pot iniciar un anàlisi més acurat.

El càlcul estructural s’ha realitzat mitjançant un model de càlcul estàtic no lineal de segon ordre, on les condicions de contorn de la interacció de l’estructura amb l’aigua s’han imposat en base a diferents hipòtesi que han permès simular de forma aproximada la resposta estructural d’un element d’aquest tipus amb models de càlcul estàndard.

Finalment s’ha realitzat un predimensionament de l’estructura on s’ha definit l’acer passiu necessari així com una proposta de posttesat de l’estructura.

En base als resultats obtinguts es dedueix que la construcció d’aquestes estructures amb formigó és viable tècnicament, tot i que cal adoptar nous models de càlcul més avançat per tal de continuar la recerca en aquest tema.