En el mundo actual, la energía eólica se ha convertido en uno de los recursos energéticos de rápido crecimiento e incluso se ha convertido en un desafío para los otros recursos convencionales y ahora también se ha vuelto más silencioso y eficiente. 

Un cambio revolucionario en el sector de la generación de energía eólica es la introducción de turbinas eólicas flotantes marinas y la idea fue propuesta por primera vez por el profesor William. E. Heronemus en la Universidad de Massachusetts Amherst en 1972.

Turbina eólica flotante (offshore)

Pero fue dado de baja a finales de 2008 después de recopilar los datos de prueba necesarios sobre las condiciones del viento y del mar. A partir de entonces, llegó la primera turbina eólica marina operativa del mundo, Hywind, de 2,3MW de capacidad en 2009 en Noruega con su crédito de instalación embolsado por Statoil. 

Luego le siguieron muchas implementaciones exitosas de empresas líderes como Wind Plus.

Como todos sabemos, los vientos marinos son mucho más poderosos y consistentes y, por lo tanto, brinda una gran oportunidad para que los ingenieros lo utilicen para satisfacer las necesidades energéticas tremendamente crecientes en gran medida con un impacto estético menor.

Porque:

Potencia De Viento, P =1/2 ρ A V3

Donde:

ρ = densidad de aire
A = área de barrido de las turbinas

V = velocidad de viento

Grafica de velocidad del viento

De esto, se podría inferir que la energía eólica es proporcional al cubo de la velocidad del viento. Dado que la velocidad del viento en alta mar es mayor que la de tierra, se hizo evidente que se podría obtener más potencia del mismo. 

Al principio, las limitaciones en las tecnologías hicieron que la instalación se limitara a aguas menos profundas, pero hoy en día, los despliegues en aguas profundas y ultra profundas se han convertido en una realidad para acceder a recursos más densos. La turbina eólica está montada sobre una plataforma flotante y está amarrada al fondo del océano.

Una turbina eólica marina consta de:

- Palas de la turbina

- Góndola

- Torre

- Casco Flotante

- Líneas De Amarre

Además, hay un anemómetro en la parte superior de la turbina para registrar la velocidad y la dirección del viento. Comúnmente, hay tres formas principales de anclar esta estructura flotante a saber: sistema de amarre con patas de tensión, sistema de amarre de catenaria y sistema de amarre de catenaria con lastre.

Este tipo de amarre también se considera rentable. Pero el tipo más común de amarre en aguas poco profundas es el amarre en catenaria y el peso suspendido de estas líneas de amarre proporciona la fuerza de restauración, por lo tanto, sujeta de manera eficiente la estructura flotante.

Para lograr una mayor estabilidad, se emplean pesos de lastre para agregar tensión adicional al cable y, por lo tanto, rigidez a la estructura flotante.

Dado que para aportar una cantidad considerable de energía, se deben emplear varias turbinas eólicas que, en conjunto, dan como resultado un parque eólico flotante en alta mar. Y la energía desarrollada en estos parques eólicos se transmite a las redes terrestres a través de cables subterráneos. 

En realidad, las palas giratorias están conectadas a un rotor que a su vez está unido a un eje que une la parte giratoria de un generador, todo encerrado en la góndola. 

La energía así generada se baja de la torre eólica a través de cables y de allí a la plataforma de transformadores asociada a cada parque eólico para su subida. Finalmente, la energía se transmite a las redes eléctricas terrestres a través de cables submarinos y desde allí a los usuarios domésticos.

Y como compensación, SeaTwirl desplegó su primera red flotante en 2011 con turbinas eólicas que poseían una característica adicional, una rueda volante destinada a almacenar energía para mantener el suministro continuo de energía aunque el viento haya dejado de soplar. Fue otro hito en el avance de estas turbinas eólicas marinas.

Una gran ventaja de estas estructuras en alta mar es que podrían domesticar los huracanes mortales que se encuentran con ellas reduciendo la velocidad máxima del viento.

Además, los estudios han demostrado que las turbinas eólicas de eje vertical son más rentables en comparación con las turbinas de eje horizontal, proporcionando así una solución al inconveniente del alto costo de instalación. Porque, su diseño cuidadoso podría resultar en diez veces más potencia de salida en comparación con la turbina de eje horizontal del mismo tamaño.

Turbina eólica de eje vertical offshore

Además, las turbinas eólicas de eje vertical solo consumen menos espacio, por lo que podríamos acomodar más turbinas en el espacio provisto y también son más silenciosas.

En la perspectiva de la instalación económica, casi todos los montajes se realizan también en tierra y finalmente se despliegan mediante embarcaciones especializadas.

- Energía renovable y limpia

- Menos impacto estético

- Nuevo habitad para las criaturas marinas 

- Resistente a huracanes

- Los modelos informáticos evitan costosas fallas

- Efecto sobre el movimiento de los peces

- Alto costo de instalación y mantenimiento

- Ciertos riesgos de seguridad marina

La electricidad generada de esta manera es electricidad absolutamente renovable y limpia, ya que carece de combustibles que provoquen la emisión de gases de efecto invernadero. Por lo tanto, se están realizando investigaciones para encontrar remedios efectivos a estos inconvenientes y para garantizar el suministro de esta electricidad verde a millones de hogares en el futuro.