Un estimado colega, residente de Morelos, nos comparte éste interesante artículo escrito por Susan Gourvenec y Rebecca Sykes, publicado en la revista The Conversation el pasado 28 de julio y traducido por nosotros para este espacio. Revisémoslo…
El Reino Unido planea instalar 40 gigavatios de energía eólica marina para 2030, suficiente para proporcionar electricidad a todos los hogares del país. Esto requeriría cinco mil turbinas eólicas, el doble de la cantidad instalada en alta mar en todo el mundo a fines de 2020. Las proyecciones actuales indican que se instalarán 234 gigavatios de energía eólica marina en todo el mundo para 2030, lo que podría significar alrededor de 30 mil turbinas.
Los desarrolladores de energía verde esperan aprovechar los vientos más rápidos que soplan en alta mar y permitir que las turbinas más grandes generen más electricidad que sus equivalentes en tierra. Suministrar el equivalente a la electricidad de una casa en el Reino Unido para nueve mil millones de personas para 2050 requeriría algo así como medio millón de turbinas eólicas marinas. Además de los más de dos millones de buques pesqueros, la actividad industrial en el océano a esta escala no tiene precedentes. En los últimos 70 años, solo se han instalado en el mar alrededor de cinco mil plataformas para extraer petróleo y gas en alta mar, y muchas de ellas se han eliminado desde entonces.
El desarrollo de petróleo y gas en alta mar ha ayudado a los ingenieros a aprender a diseñar estructuras oceánicas que permanecen fijas en un lugar, lejos de la tierra, durante décadas. A medida que el mundo pasa de un número reducido de instalaciones de petróleo y gas a un gran número de dispositivos de energía renovable, la forma en que los ingenieros diseñan en el océano también debe evolucionar. Así como la extracción de combustibles fósiles debe terminar, también debe terminar la filosofía de diseño que sostuvo esta industria. Es decir, satisfacer las necesidades humanas estrictamente definidas y un alto retorno de la inversión.
Filosofías de diseño antiguas
Para que las turbinas eólicas funcionen en alta mar, se han realizado grandes avances tecnológicos. Con sensores remotos, los ingenieros pueden controlar con precisión el ángulo de las palas de 80 metros de largo para maximizar la cantidad de energía que generan o evitar daños con mal tiempo. Los tubos de acero de diez metros de ancho se pueden clavar verticalmente en el lecho marino para soportar turbinas eólicas instaladas en vastas áreas.
Los ingenieros están trabajando para diseñar turbinas aún más grandes, que funcionen de manera más eficiente y durante más tiempo, que se puedan instalar más lejos de la costa, como turbinas flotantes para aguas de más de 50 metros de profundidad. Toda esta innovación se ha impulsado con un trabajo en mente: producir electricidad. Al igual que la industria del petróleo y el gas (y la mayoría de las demás) la filosofía de diseño predominante de la energía eólica marina es construir algo que logre este propósito al mismo tiempo que cumple con las obligaciones ambientales y de seguridad por el precio más bajo.
Sin embargo, el precio de las turbinas eólicas marinas, junto con el precio de la mayoría de los bienes producidos, pasa por alto una variedad de costos involucrados en el ciclo de vida del producto. Las turbinas son hasta un 70 por ciento de acero, que está hecho de hierro reciclado o recién extraído, que se procesa a partir de minerales. Estos minerales se extraen de las rocas mediante voladuras que provocan alteraciones en el medio ambiente natural y, a menudo, en sitios con importancia cultural para los pueblos indígenas. Los minerales extraídos se transportan luego en grandes camiones, se trituran, se refinan, se procesan y se envían.
Ya sean las emisiones de las máquinas que procesan y transportan los minerales o los contaminantes del aire y el agua liberados durante la extracción, la minería genera contaminación. Convertir el hierro en acero también contribuye al cambio climático. A nivel mundial, la industria del hierro y el acero es responsable del 11 por ciento de las emisiones de CO₂.
Las placas de acero se envían y luego se enrollan en secciones curvas, las personas y las máquinas las sueldan para formar tubos largos, que se cargan en buques, se transportan al mar y se ensamblan, procesos que son impulsados en gran parte por combustibles fósiles.
El mundo necesita más aerogeneradores y rápido. Pero claramente, las consecuencias ambientales y sociales de hacerlos e instalarlos reducen su potencial positivo. Actualmente, los diseños más ambiciosos buscan minimizar estos impactos negativos.
¿Podemos pensar más profundamente? Todo lo que diseñamos, ya sea ropa, teléfonos móviles o turbinas eólicas marinas, necesita recursos de los sistemas biológicos y físicos de la Tierra, que se toman, se convierten en estas cosas que usamos todos los días y luego se desechan como basura. Un informe histórico mostró recientemente que esta forma de explotar la naturaleza está superando su capacidad de recuperación.
¿Qué pasaría si, además de construir una infraestructura útil para la sociedad, los ingenieros buscaran vincular su trabajo a los procesos ecológicos? Tendríamos que cambiar nuestro pensamiento de limitar simplemente el daño al mundo natural, a incluir sus necesidades, de modo que correspondamos y apoyemos al mundo natural como nos apoya, y ayudemos a regenerar estos sistemas naturales.
Reimaginando la ingeniería oceánica
Los principios de diseño que tienen como objetivo satisfacer las necesidades humanas junto con las necesidades del planeta se han aplicado recientemente con éxito a la planificación urbana de Ámsterdam. La aplicación de principios similares a la planificación en el océano podría comenzar con una sola pregunta: ¿qué se requeriría para que tanto un parque eólico como el hábitat en el que se encuentra, tengan un desarrollo exitoso y sustentable?
En Suecia, un estudio encontró que el rediseño de los cimientos de las instalaciones de energía undimotriz benefició a las poblaciones de cangrejos pardos. Simplemente agregar agujeros en la estructura proporcionó refugio a los crustáceos. Estos cimientos también pueden diseñarse para causar afloramiento de agua de mar, moviendo nutrientes y alimentos desde las profundidades del mar para que los peces se alimenten. Las estructuras en alta mar podrían incluso absorber carbono del aire. Estos ejemplos son solo un vistazo de cómo los parques eólicos del futuro podrían diseñarse para sustentar la vida, tanto humana como no humana.
La tecnología podría ayudar a crear nuevas relaciones entre las personas y los parques eólicos marinos. Las aplicaciones y los medidores inteligentes podrían mostrar a los usuarios de energía cómo los patrones climáticos y el medio ambiente influyen en los parques eólicos que alimentan sus hogares. Esto podría ayudarlos a comprender cuándo es bueno usar la energía y cuándo no, y a usar sólo lo que se necesita.
Pero, ¿qué significaría para el parque eólico apoyar el bienestar de las personas afectadas por cada eslabón de su cadena de suministro? Esto provoca aún más preguntas sobre cómo y dónde se obtiene y envía el acero, o cómo los retornos financieros del parque eólico ayudan a los trabajadores a dejar la industria de los combustibles fósiles como parte de una transición justa.
Los ingenieros oceánicos deben pensar ecológicamente para ayudar a las especies a vivir y evolucionar a través de las difíciles décadas que se avecinan. Tendremos que desafiar el status quo, estar abiertos a la colaboración y reimaginar cómo podemos trabajar con el océano.
