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Feb 15, 2024

Novedosa cortina de burbujas de aire para grandes proyectos marinos

Más eficiencia energética y menos gases de efecto invernadero y lo antes posible: estos son los objetivos de la Energiewende alemana o cambio energético. Por tanto, la expansión de la energía eólica en el mar es

Más eficiencia energética y menos gases de efecto invernadero y lo antes posible: estos son los objetivos de la Energiewende alemana o cambio energético. Por tanto, la expansión de la energía eólica en el mar es crucial. Actualmente en Alemania se encuentran en funcionamiento parques eólicos marinos con una potencia total de más de 5,3 gigavatios. Para 2030, se espera que las turbinas eólicas en las costas locales alcancen una capacidad total de 15 gigavatios. Según la Fundación Alemana para la Energía Eólica Marina, esto podría generar energía limpia para hasta 15 millones de hogares.

Para lograrlo, se están construyendo nuevos parques eólicos en los mares del Norte y Báltico. Pero para la vida marina estos proyectos significan sobre todo una cosa: todo tipo de ruidos y vibraciones de la construcción. Mamíferos como las marsopas protegidas, pero también focas o peces como el bacalao y el arenque utilizan el sonido para orientarse, comunicarse y localizar presas y depredadores. Para proteger a los animales, en aguas alemanas a una distancia de 750 metros de la obra se aplica un nivel de ruido de no más de 160 decibeles. Esta exigencia legal del Ministerio Federal de Protección del Medio Ambiente, Construcción y Seguridad Nuclear ha impulsado el desarrollo de nuevas tecnologías para la instalación silenciosa de cimientos. Al instalar aerogeneradores, los cimientos (de hasta ocho metros de espesor) se hunden lo más profundamente posible en el fondo marino. De lo contrario, el viento y las olas simplemente los derribarían. Cada impacto individual provoca un enorme ruido de hasta 225 decibeles. Esto es aproximadamente el doble de ruido que el de una sierra circular y se puede escuchar a kilómetros de distancia en el mar. Tortura para las marsopas y otros animales marinos sensibles al ruido. El umbral del dolor humano es de unos 120 decibeles. Una solución muy sencilla pero sumamente eficaz es el uso de una cortina de burbujas de aire. La solución está en el aire.

“Se crea una cortina de burbujas de aire utilizando una de nuestras mangueras muy perforadas. La empresa instaladora lo coloca alrededor de la obra a modo de anillo, antes de que las torres de las turbinas eólicas, de hasta 150 metros de altura, sean hundidas en el fondo del mar. Los extremos de las mangueras están conectados a potentes sobrealimentadores en las cubiertas de los barcos. Durante el trabajo, bombean 10 bar de aire comprimido sin aceite a las mangueras, que sale a través de los orificios siguiendo un patrón bien definido. El resultado es una cortina de millones de pequeñas burbujas que suben a la superficie del agua, formando una especie de remolino alrededor de la obra. Las burbujas de aire cambian la densidad del agua y así descomponen las ondas sonoras. Dependiendo de la naturaleza del suelo y de las corrientes de agua, los especialistas en hidráulica también utilizan la tecnología de dos anillos”, explicó David Hoffmann, responsable de soluciones de mangueras industriales en la región EMEA y APAC paraContinental . "Esta inteligente tecnología reduce el nivel de ruido hasta 18 decibelios, lo que supone una reducción de volumen del 95%", continuó Hoffmann. Pero, ¿cómo puede permanecer la manguera en el fondo del mar sin cadenas de acero adicionales cuando el aire a presión proporciona flotabilidad? Para encontrar una solución a este desafío, el socio de desarrollo contrató a los expertos en mangueras de Continental. Hasta ahora, las empresas instaladoras están siguiendo dos enfoques para mantener las mangueras en el fondo marino. En el primero, la manguera está provista de pesos adicionales que la anclan al suelo. La desventaja de este método es que es complicado transportarlo de nuevo a la superficie del agua después del trabajo. La segunda variante consta de un sistema de tuberías. Sin embargo, esto es difícil de instalar en el fondo del mar. “Como ocurre con todos los proyectos de construcción, se trata de realizar el trabajo lo más rápido y con el menor esfuerzo posible. Por eso hemos desarrollado una solución con una manguera que es flexible y que funciona sin anclajes complicados con pesos adicionales como cadenas de acero”, explicó Hoffmann. Además de la flexibilidad necesaria para permitir un fácil manejo, la manguera también debe ser estable. Otras propiedades importantes son la resistencia a la abrasión, para que los componentes de caucho no se liberen al medio ambiente, y la resistencia al agua salada.

La empresa ha solucionado el problema con un mayor desarrollo de sus mangueras. Cada manguera consta de diferentes capas de diferentes materiales, como caucho, además de refuerzos. Incluso en el caso de las mangueras utilizadas como cortinas de burbujas de aire, una de estas capas está formada por una red de alambre. Esta espiral de alambre elástico sirve como protección contra dobleces durante el enrollado y desenrollado de la manguera y mantiene estable la forma de la manguera en caso de presión excesiva o insuficiente al mismo tiempo. “El truco de nuestro desarrollo es que envolvemos nuestra manguera con alambre adicional, como si fuera una espiral. El resultado es un verdadero peso pesado que se puede tarar muy bien a la profundidad deseada. Una manguera de un metro de largo con un diámetro interior de 100 milímetros pesa ahora unos impresionantes 20 kilogramos. Para enrollar un anillo alrededor de una obra en construcción se necesita una manguera de 1.000 metros y un peso de 20 toneladas. De este modo, las mangueras se enrollan en enormes tambores a bordo de los barcos y se transportan hasta la obra marítima. Esto puede parecer bastante complicado al principio, pero es mucho más fácil de usar que las soluciones anteriores que usaban cadenas de acero o sistemas de tuberías”, informó Hoffmann. Continental ha solicitado ahora una patente para la manguera. “Las condiciones técnicas y ambientales y los requisitos de las turbinas eólicas marinas son mucho más complejos que los de las terrestres. Con nuestra solución innovadora contribuimos a la expansión de las fuentes de energía regenerativa en alta mar, protegiendo así la vida marina del ruido de la construcción”, añadió Hoffmann. Pero las cortinas de burbujas de aire para el aislamiento acústico no sólo se utilizan en la construcción de parques eólicos, sino que también son adecuadas para muchas otras aplicaciones, como la remoción de minas, la extracción de petróleo en alta mar, estudios sísmicos o el desarrollo portuario y costero, así como la construcción de puentes y la construcción. de islas artificiales. La cortina de burbujas de aire también es adecuada para contener derrames de petróleo en un área particular, o para mantener algas, medusas o restos flotantes de playas, puertos y costas. En estos casos sirve como barrera de protección. Esto permite que el sistema proteja a los peces de represas o áreas contaminadas en el mar y los ríos, y los lleve a áreas seguras.