{"id":1022,"date":"2025-04-09T13:36:30","date_gmt":"2025-04-09T11:36:30","guid":{"rendered":"https:\/\/centrodeinvestigacion.com.ve\/proyectosinvestigacion\/?p=1022"},"modified":"2025-04-09T13:36:31","modified_gmt":"2025-04-09T11:36:31","slug":"energia-eolica-aerogeneradores-marinos-una-alternativa-en-el-marco-de-las-nuevas-modalidades-energeticas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/centrodeinvestigacion.com.ve\/proyectosinvestigacion\/energia-eolica-aerogeneradores-marinos-una-alternativa-en-el-marco-de-las-nuevas-modalidades-energeticas\/","title":{"rendered":"ENERG\u00cdA E\u00d3LICA; (AEROGENERADORES MARINOS) UNA ALTERNATIVA EN EL MARCO DE LAS NUEVAS MODALIDADES ENERG\u00c9TICAS"},"content":{"rendered":"\n

UNIVERSIDAD POLIT\u00c9CNICA TERRITORIAL DE PARIA<\/strong><\/p>\n\n\n\n

LUIS MARIANO RIVERA:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

ENERG\u00cdA E\u00d3LICA; (AEROGENERADORES MARINOS) UNA ALTERNATIVA EN EL MARCO DE LAS NUEVAS MODALIDADES ENERG\u00c9TICAS:<\/strong><\/p>\n\n\n\n


MODELO PROTOTIPO DE LA TEOR\u00cdA A LA PR\u00c1CTICA:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

COMPILADOR: (Phd). (Dr): NESTOR J. MALAVE MATA:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

LINEA DE INVESTIGACI\u00d3N; TECNOLOG\u00cdA; CIENCIA Y AMBIENTE APROVECHABLE:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

EJE DE DINAMICIDAD: EJE PROYECTO FACTIBLE:<\/strong><\/p>\n\n\n

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Introducci\u00f3n:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

En los diversos escenarios y contextos regionales, latinoamericanos, y mundiales, el avance de la tecnolog\u00eda y el despliego de la ciencia avanza a pasos agigantados, en universidades europeas, asi\u00e1ticos, norteamericanas, se dise\u00f1an esquemas de trabajo en muchos planos de la industria el desarrollo energ\u00e9tico, de la ciencia y la tecnolog\u00eda a pasos gigantes, donde el trabajo de las empresas e industrias p\u00fablicas del estado, se describen por los esquemas tecnol\u00f3gicos y trabajados en universidades como la de M\u00e9xico, Brasil, Argentina, Chile, Uruguay, Venezuela, Puerto Rico, Nicaragua, entre otros pa\u00edses del conteniente.<\/p>\n\n\n\n

La realidad social y comunitaria, en Am\u00e9rica Latina y el orbe, se describe, por una realidad de fortalecer esquemas energ\u00e9ticos como una alternativa importante en el desarrollo humano, la creatividad, la ciencia y la innovaci\u00f3n. La creaci\u00f3n de las industrias, empresas en sus m\u00faltiples y diversas modalidades esparcidas por los estados en varias naciones se explican con dise\u00f1ar y crear renovadas tecnolog\u00eda, pero tambi\u00e9n crear las bases socio tecnol\u00f3gicas e industriales, las capacidades instaladas, los modelos, formar el capital humano que en Am\u00e9rica Latina, Europa, Asia encaminen los cambios para mejores a la humanidad.<\/p>\n\n\n\n

Por ejemplo, la creaci\u00f3n de la turbina e\u00f3lica moderna fue inventada por un escoc\u00e9s, el ingeniero el\u00e9ctrico James Blyth, en 1887. Todo lo que se inventa surge por una necesidad. A veces por error, pero en otras por puro ingenio y curiosidad. Y eso fue lo que pas\u00f3 con este pionero que construy\u00f3 un aerogenerador para iluminar su casa de vacaciones. La forma y el tama\u00f1o de la turbina eran muy distintos de las que vemos hoy. Med\u00eda 10 metros de altura y constaba de una torre tr\u00edpode de madera, velas de lona semicil\u00edndricas y un eje rotor principal vertical. Otras fuentes tambi\u00e9n nos dicen que, en 1887, el cient\u00edfico estadounidense Charles F. Brush (1849-1929) construy\u00f3 la primera turbina e\u00f3lica para la generaci\u00f3n de electricidad, que ten\u00eda un di\u00e1metro de rotor de 17 metros y 144 palas de rotores hechos de madera de cedro.<\/p>\n\n\n\n

De ese tiempo hasta nuestros d\u00edas, la evoluci\u00f3n y la necesidad de recurrir a esta manera de generar energ\u00eda alternativa se ha incrementado, en muchos pa\u00edses en el orbe. En la actualidad los aerogeneradores o turbinas e\u00f3licas pueden medir entre 80 y 120 metros a diferencia de aquellas construidas por Blyth y Brush, como prototipo citado como ejemplo. Las palas, incluso, pueden llegar a los 100 metros de longitud y pesar un aproximado de 200 toneladas. La transici\u00f3n hacia un futuro sostenible depende en gran medida de nuestra capacidad para aprovechar fuentes de energ\u00eda renovable y limpia. La energ\u00eda e\u00f3lica es una de las oportunidades para desarrollar tecnolog\u00edas emergentes m\u00e1s prometedoras y se destaca como una soluci\u00f3n viable para reducir las emisiones de carbono y mitigar el cambio clim\u00e1tico. Y la energ\u00eda e\u00f3lica es terrestre y tambi\u00e9n es marina.<\/p>\n\n\n\n

Al igual que la terrestre, la energ\u00eda e\u00f3lica marina tiene componentes clave como los aerogeneradores marinos, los parques, la cantidad y capacidad de dispositivos instalados y su importancia dentro del contexto de las energ\u00edas limpias. Las diferencias entre ellas, sus ventajas y desaf\u00edos asociados con la implementaci\u00f3n de estas tecnolog\u00edas, hacen de la marina una inversi\u00f3n mayor a la terrestre. En dichos planos se debe describir y precisar los fundamentos, t\u00e9cnicos y operativos del funcionamiento de la energ\u00eda e\u00f3lica y marina, las perspectivas de sus dise\u00f1os y creaciones, los parques e\u00f3licos, como prototipos y modelos alternativos, las capacidades instalas, las ventajas y desventajas, los modelos, los costos, las aplicaciones, los estudios de realidad y usos factibles, entre otros alcances sistem\u00e1ticos y socio cient\u00edficos y tecnol\u00f3gicos aprovechables de los aerogeneradores e\u00f3licos.<\/p>\n\n\n\n

Principios sobre el funcionamiento de la energ\u00eda e\u00f3lica marina.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El principio es el mismo tanto para la EEM, aprovechamiento del viento en el mar, y en el ambiente como el ambiente terrestre. Donde en alta mar, a diferencia de los terrestres, los vientos marinos son m\u00e1s constantes y esto le permite una generaci\u00f3n de energ\u00eda m\u00e1s eficiente y predecible (Wind.Europe, 2023), a ra\u00edz de ello, la b\u00fasqueda y la innovaci\u00f3n de nuevas y renovadas opciones de aprovechamiento de la energ\u00eda y sus variantes.<\/p>\n\n\n\n

\u201cLa potencia media de una turbina e\u00f3lica en tierra es entre 6 y 7 MW. mientras que las turbinas e\u00f3licas en mar abierto pueden llegar a 10 MW. Hay que destacar tambi\u00e9n que la EEM puede ser fija o flotante, de acuerdo con los requerimientos de generaci\u00f3n y condiciones de la instalaci\u00f3n, tomando como referencia y estudio modelos y prototipos en Espa\u00f1a para la estructura, las bases, los amarres y sustentadores marinos, son muy precisos y de materiales de alta gama en resistencia marina, en uso y calidad. Pero existe una caracter\u00edstica distintiva de los aerogeneradores marinos y es que su dise\u00f1o les permite soportar condiciones extremas, como la corrosi\u00f3n por agua salada y fuertes corrientes\u201d, hecho muy importante para el trabajo, dise\u00f1o y uso de los elementos citados. (Musial & Ram, 2010).<\/p>\n\n\n\n

Perspectivas sobre el Dise\u00f1o y la Tecnolog\u00eda:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

En Europa existen 248 plantas de fabricaci\u00f3n de componentes de energ\u00eda e\u00f3lica, la mayor\u00eda de las cuales pueden aumentar su capacidad dependiendo de la demanda. En el caso espec\u00edfico de los aerogeneradores marinos, estos deben tener una protecci\u00f3n contra la corrosi\u00f3n en sus componentes. Para ello, se utilizan materiales y recubrimientos especiales que resisten el ambiente salino. Vale resaltar que a ello se suma que las turbinas marinas por sus caracter\u00edsticas tienen que ser de mayor tama\u00f1o, es decir, torres m\u00e1s altas y palas m\u00e1s largas para permitirle captar m\u00e1s energ\u00eda del viento.<\/p>\n\n\n\n

Por lo general, estos materiales de construcci\u00f3n para los aerogeneradores son acero, fibra de vidrio, resina o pl\u00e1stico, hierro o fundici\u00f3n, cobre y aluminio, pero tambi\u00e9n madera. Las aleaciones de aluminio y el acero se utilizan para la estructura principal de la torre y las palas de la turbina, mientras que para las palas se emplean materiales compuestos avanzados como la fibra de vidrio o la fibra de carbono reforzada con resina epoxi.<\/p>\n\n\n\n

Espec\u00edficamente para la energ\u00eda e\u00f3lica marina las turbinas est\u00e1n hechas predominantemente de acero (66-79% de la masa total de la turbina); fibra de vidrio, resina o pl\u00e1stico (11-16%); hierro o hierro fundido (5-17%); cobre (1%); y aluminio (0-2%), seg\u00fan un informe del Laboratorio Nacional de Energ\u00edas Renovables (Tabla 30), dependiendo esto de la marca y el modelo alternativo emergente.<\/p>\n\n\n

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Parques e\u00f3licos marinos: Un enfoque alternativo y emergente:
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\u201cUn parque e\u00f3lico marino es la agrupaci\u00f3n de varios aerogeneradores instalados en el mar. Se ubican estrat\u00e9gicamente en \u00e1reas con altos recursos e\u00f3licos para aprovechar al m\u00e1ximo la energ\u00eda del viento. Uno de los ejemplos m\u00e1s destacados es el parque e\u00f3lico Hornsea 1 en el Reino Unido, que es el parque e\u00f3lico marino m\u00e1s grande del mundo, con una capacidad instalada de 1,218 megavatios (MW)\u201d (Global Wind Energy Council, 2023), en proyecci\u00f3n a estudios del 2024.<\/p>\n\n\n\n

Una de las principales caracter\u00edsticas es que los parques e\u00f3licos marinos presentan varias ventajas. En primer lugar, su ubicaci\u00f3n en alta mar reduce el impacto visual y ac\u00fastico en las comunidades costeras. Adem\u00e1s, al estar lejos de la costa, no compiten por el uso del suelo con otras actividades humanas, como la agricultura o viviendas en espacios urbanizados. Sin embargo, la construcci\u00f3n y el mantenimiento de estos parques son m\u00e1s costosos que los terrestres debido a la necesidad de tecnolog\u00eda avanzada y equipos especializados. Las granjas e\u00f3licas offshore son megaestructuras que se construyen a una distancia media de 41 kil\u00f3metros de la costa y que se asientan a una profundidad media de 27,5 metros.<\/p>\n\n\n\n

\u201cEsto implica varios desaf\u00edos de ingenier\u00eda: \u00bfC\u00f3mo se transportan las partes de la turbina e\u00f3lica al parque e\u00f3lico? \u00bfC\u00f3mo se coloca la g\u00f3ndola en la torre? \u00bfY c\u00f3mo se ensamblan las palas? Contar con equipos adecuados de elevaci\u00f3n y personal capacitado es importante para conseguir el \u00e9xito del proyecto. Por ejemplo, uno de los mayores retos es colocar la g\u00f3ndola (nacelle) sobre la torre. Las condiciones clim\u00e1ticas en el mar pueden ser complicadas: oleaje, viento, etc. Por eso, la precisi\u00f3n es vital\u201d (Crosby Airpes, 2022).<\/p>\n\n\n\n

Capacidad instalada: Crecimiento y proyecci\u00f3n:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La capacidad instalada de EEM en Europa ha experimentado un crecimiento significativo en los \u00faltimos a\u00f1os hasta de un 102% en la \u00faltima d\u00e9cada. Este crecimiento refleja el compromiso de los gobiernos y las empresas con la transici\u00f3n hacia fuentes de energ\u00eda m\u00e1s limpias y sostenibles.<\/p>\n\n\n\n

El aumento de la capacidad instalada se debe en parte a las inversiones en investigaci\u00f3n y desarrollo de tecnolog\u00edas e\u00f3licas marinas. Adem\u00e1s, las pol\u00edticas gubernamentales favorables, como subsidios y tarifas de alimentaci\u00f3n, han incentivado la construcci\u00f3n de parques e\u00f3licos marinos (European Commission, 2022). Se espera que la capacidad instalada contin\u00fae creciendo en el futuro, ya que m\u00e1s pa\u00edses reconocen el potencial de la EEM para contribuir a la descarbonizaci\u00f3n de sus econom\u00edas.<\/p>\n\n\n\n

Diferencias entre e\u00f3lica terrestre y marina:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La energ\u00eda e\u00f3lica terrestre y marina se basan en el mismo principio de aprovechamiento del viento, pero existen diferencias significativas entre ambas. La principal diferencia es la ubicaci\u00f3n de los aerogeneradores que conlleva varias implicaciones en t\u00e9rminos de dise\u00f1o, instalaci\u00f3n, operaci\u00f3n y mantenimiento.<\/p>\n\n\n\n

Una de las diferencias m\u00e1s notables es la mayor constancia y fuerza del viento en el mar. Esto permite que los aerogeneradores marinos generen m\u00e1s energ\u00eda en comparaci\u00f3n con sus contrapartes terrestres. Adem\u00e1s, los parques e\u00f3licos marinos suelen tener una mayor capacidad instalada debido a la posibilidad de instalar turbinas m\u00e1s grandes. Sin embargo, los costos de instalaci\u00f3n y mantenimiento de los aerogeneradores marinos son m\u00e1s altos debido a las dif\u00edciles condiciones del entorno marino (National Renewable Energy Laboratory, 2020).<\/p>\n\n\n\n

Ventajas de la energ\u00eda e\u00f3lica marina sobre la terrestre:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La energ\u00eda e\u00f3lica marina presenta varias ventajas sobre la energ\u00eda e\u00f3lica terrestre. En primer lugar, los vientos marinos son m\u00e1s fuertes y constantes, lo que permite una mayor generaci\u00f3n de energ\u00eda y en consecuencia una mayor eficiencia y rentabilidad a largo plazo. Los dise\u00f1os de las h\u00e9lices, la infraestructura de los molinos, los estudios de ubicaci\u00f3n geogr\u00e1fica, de acuerdo al \u00e1rea marina, acu\u00e1tica y espacio terrestre del suelo marino, son variables e indicadores qe se deben de tomar en cuenta en este estudio.<\/p>\n\n\n\n

Otra ventaja es la posibilidad de instalar parques e\u00f3licos marinos en \u00e1reas que no compiten con otras actividades humanas. En tierra, la instalaci\u00f3n de aerogeneradores puede enfrentar conflictos de uso del suelo con la agricultura, la urbanizaci\u00f3n y otras actividades econ\u00f3micas. En el mar, este problema se minimiza, lo que facilita la expansi\u00f3n de la capacidad instalada de energ\u00eda e\u00f3lica.<\/p>\n\n\n\n

Desaf\u00edos y consideraciones del dise\u00f1o e implementaci\u00f3n modelo energ\u00eda e\u00f3lica.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

A pesar de sus numerosas ventajas, la energ\u00eda e\u00f3lica marina tambi\u00e9n enfrenta desaf\u00edos significativos. Uno de los principales es el alto costo de instalaci\u00f3n y mantenimiento de los aerogeneradores marinos. La necesidad de fuertes estructuras y tecnolog\u00edas avanzadas encarece el proceso de construcci\u00f3n y operaci\u00f3n. Adem\u00e1s, la log\u00edstica de transportar e instalar componentes en el mar es m\u00e1s compleja y requiere el uso de buques especializados y gr\u00faas marinas.<\/p>\n\n\n\n

Otro desaf\u00edo importante es el impacto ambiental de los parques e\u00f3licos marinos. Aunque la energ\u00eda e\u00f3lica marina es una fuente de energ\u00eda limpia, su construcci\u00f3n y operaci\u00f3n pueden afectar a la vida marina, las corrientes oce\u00e1nicas y a los ecosistemas costeros. Es necesario realizar estudios de impacto ambiental y adoptar medidas de mitigaci\u00f3n para reducir estos efectos. Adem\u00e1s, la coexistencia de los parques e\u00f3licos marinos con otras actividades, como la pesca y el transporte mar\u00edtimo, requiere una planificaci\u00f3n cuidadosa y una gesti\u00f3n adecuada.<\/p>\n\n\n\n

Inversi\u00f3n y costos alternativos prototipos energ\u00eda e\u00f3lica:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La inversi\u00f3n para instalar un parque e\u00f3lico marino es considerablemente mayor que la de un parque e\u00f3lico terrestre. Seg\u00fan estimaciones, el costo promedio de instalaci\u00f3n de un aerogenerador marino puede ser entre dos y tres veces superior al de uno terrestre, sin embargo la garant\u00eda de una inversi\u00f3n en uso y aprovechamiento del esquema y ambiente, donde se instalen los molinos en el \u00e1mbito marino, son muy importantes en el renovado escenario de la potencialidad e\u00f3lica marina, sencillamente justificado, la inversi\u00f3n a los fines. Esto hecho se debe a varios factores, como la necesidad de tecnolog\u00edas avanzadas, estructuras firmes y equipos especializados. Adem\u00e1s, los costos de mantenimiento son m\u00e1s altos debido a las dif\u00edciles condiciones del entorno marino.<\/p>\n\n\n\n

Sin embargo, a pesar de los altos costos iniciales, la EEM puede ser una inversi\u00f3n rentable a largo plazo. La mayor eficiencia y capacidad de generaci\u00f3n de los aerogeneradores marinos permiten una producci\u00f3n de energ\u00eda m\u00e1s constante y predecible, lo que puede traducirse en mayores ingresos. Adem\u00e1s, la reducci\u00f3n de las emisiones de carbono y la contribuci\u00f3n a la descarbonizaci\u00f3n de la econom\u00eda pueden generar beneficios adicionales en t\u00e9rminos de sostenibilidad y cumplimiento de objetivos ambientales.<\/p>\n\n\n\n

Estudio en Inversiones en energ\u00eda e\u00f3lica marina en Europa y EE.UU, en proyecci\u00f3n a Am\u00e9rica Latina:
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\u201cDinamarca fue el precursor de la energ\u00eda e\u00f3lica en Europa, tanto en tierra como en el mar. Este pa\u00eds instal\u00f3 el primer parque e\u00f3lico marino en 1991 en Vindeby, en el Mar B\u00e1ltico. Aunque el parque ya ha sido desmantelado, su creaci\u00f3n marc\u00f3 el inicio del desarrollo a gran escala de la energ\u00eda e\u00f3lica marina en Europa. Dinamarca contin\u00faa siendo un l\u00edder en la innovaci\u00f3n tecnol\u00f3gica y en la implementaci\u00f3n de proyectos e\u00f3licos tanto terrestres como marinos.\u201d Los trabajos de esta renovada tecnolog\u00eda, en los pa\u00edses de Am\u00e9rica latina es muy baja, sin embargo, pa\u00edses como M\u00e9xico, Brasil y Argentina est\u00e1n trabajando en dicho modelo citado de los molinos e\u00f3licos marinos, como agentes post modernos de la energ\u00eda en el mundo.<\/p>\n\n\n\n

La inversi\u00f3n en energ\u00eda e\u00f3lica marina ha crecido significativamente en Europa en los \u00faltimos a\u00f1os, varios pa\u00edses invirtiendo significativamente en esta tecnolog\u00eda. Veamos algunos datos actualizados:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  1. Reino Unido:<\/strong> Es el mayor productor de energ\u00eda e\u00f3lica marina del mundo, con una capacidad instalada de 13.9 GW. <\/li>\n\n\n\n
  2. Alemania:<\/strong> Tiene una capacidad instalada de 7.7 GW. <\/li>\n\n\n\n
  3. Pa\u00edses Bajos:<\/strong> Cuenta con una capacidad instalada de 3.3 GW. <\/li>\n\n\n\n
  4. B\u00e9lgica:<\/strong> Tiene una capacidad instalada de 2.1 GW.<\/li>\n\n\n\n
  5. Noruega:<\/strong> En este momento se dispone a levantar una muralla de 300 metros de 40 turbinas flotantes atrapando el viento en alta mar. Es un gigante energ\u00e9tico que se levantar\u00e1 al norte de Bergen produciendo 99 GWh al a\u00f1o.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

    Conclusiones:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    El futuro de la energ\u00eda e\u00f3lica marina es prometedor, los trabajos investigaciones, acuerdos nacionales e internacionales con muchos pa\u00edses del mundo, sostienen, que los avances de la ciencia y la tecnolog\u00eda, en contextos sociales, comunitarios, empresariales, industriales y universitarios, es muy diverso, para complejizar alternativas que mejoren las condiciones de vida de la humanidad, la precisi\u00f3n de la ubicaci\u00f3n de dicha tecnolog\u00eda, en el \u00e1mbito marino, las estructuras de ajustes, amarres y sostenibilidad, el dise\u00f1o de elementos que protejan contra la erosi\u00f3n del mar, para el aguante de dichos molinos, el control y registro de energ\u00eda producida, son vectores importantes, y muy claros en la direccionalidad y uso de esta renovada acci\u00f3n energ\u00e9tica. A medida que los gobiernos y las empresas, las industrias y la sociedad misma, reconocen la importancia de las energ\u00edas limpias para combatir el cambio clim\u00e1tico, se espera que la capacidad instalada de energ\u00eda e\u00f3lica marina contin\u00fae creciendo, en los pa\u00edses del Mundo. Las inversiones en investigaci\u00f3n y desarrollo est\u00e1n impulsando la innovaci\u00f3n en tecnolog\u00edas e\u00f3licas marinas, lo que permite la instalaci\u00f3n de turbinas m\u00e1s grandes y eficientes, este es un esquema de avance, que la humanidad est\u00e1 asumiendo y ha asumido, claro, real y favorable para cambiar el orbe, en sus diversos ambientes y escenarios.<\/p>\n\n\n\n

    Referencias Bibliogr\u00e1ficas y Electr\u00f3nicas:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

      \n
    1. WindEurope. (2023). <\/strong>Offshore Wind in Europe: Key Trends and Statistics 2023<\/strong><\/em>. Retrieved from <\/strong>https:\/\/windeurope.org<\/strong><\/a>.<\/strong><\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n
        \n
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                \n
              1. National Renewable Energy Laboratory (NREL). (2020). <\/strong>Offshore Wind Market Report: 2020 Edition<\/strong><\/em>. Retrieved from https:\/\/www.nrel.gov.<\/strong><\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

                U.S. Department of Energy. (2022). <\/strong>Offshore Wind Technologies Market Report<\/strong><\/em>. Retrieved from https:\/\/www.energy.gov.<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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