Desarrollarán prototipo de plataforma eólica flotante para la industria acuícola

Mundo Acuícola conversó con el Dr. Gonzalo Tampier, académico del Instituto de Ciencias Navales y Marítimas de la Universidad Austral de Chile, quien lidera el proyecto “Prototipaje de plataforma eólica flotante para aplicaciones off-grid”.

La productividad de la acuicultura depende principalmente del buen uso y sanidad del recurso marino. Esto no solo se piensa en disminuir los efectos colaterales de la actividad y su reputación frente a las comunidades, sino también para resguardar la continuidad, competitividad y futuro de la misma industria.

Así, inserto en el contexto del Cambio Climático, los ecosistemas marinos adquieren mayor atención. Conocidas son las publicaciones científicas que explican cómo las emisiones de CO2 inciden en el calentamiento, acidificación y pérdida de oxígeno del océano, afectando la generación de nutrientes y, por ende, la disponibilidad de especies marinas, poniendo en riesgo las actividades económicas asociadas al mar y a los pueblos que de ellas dependen.

Los centros de engorda de la industria salmonera dependen principalmente de combustible diésel para la generación de energía, y si bien el sector destaca que el cultivo de proteína oceánica tiene una menor emisión de carbono en comparación con otras fuentes de carne (pollo, cerdo o vacuno), contribuir a reducir la concentración de CO2 atmosférico debe ser un propósito común de todas las actividades.

Asimismo, el consumo responsable y la sustentabilidad tienen cada vez más sentido en las personas. Existe interés por conocer el ciclo de vida de un producto o servicio, así como el impacto ambiental asociado a su producción y comercialización. Por ello, en el último tiempo, el sector acuícola ha adherido a iniciativas vinculadas con la disminución de la huella de carbono (eficiencia energética, uso de GLP, certificaciones de uso de energías verdes, entre otras).

Por otra parte, diferentes publicaciones han escrito sobre el potencial de las ERNC (Energías Renovables No Convencionales) en la industria del salmón, especialmente bajo la lógica del aislamiento de los centros de cultivo, sus necesidades energéticas y los vaivenes del precio del combustible.

La adopción de las energías renovables en Chile, y especialmente en la salmonicultura, constituye un desafío pendiente. Ciertamente existe conciencia del potencial del territorio chileno para proyectos de energía eólica, solar y marina, pero su establecimiento requiere, además de voluntades y recursos económicos, tiempo, debate, investigación y planificación, a fin de establecer las mejores alternativas de acuerdo con el contexto de cada territorio.

Como un aporte a lo antes mencionado, recientemente un equipo de investigadores liderado por el Dr. Gonzalo Tampier, académico del Instituto de Ciencias Navales y Marítimas de la Universidad Austral de Chile, se adjudicó fondos para el proyecto “Prototipaje de plataforma eólica flotante para aplicaciones off-grid”, en el marco del concurso “IDeA I+D Temático 2023, FONDEFF, ANID”.

“La solución propuesta a través de este proyecto es el desarrollo de una plataforma eólica flotante en escala 1:3, lo que permite la validación del diseño de la plataforma y de su sistema de fondeo. El desarrollo del prototipo permitirá validar, además, la operación y logística de este tipo de turbinas eólicas flotantes para ser aplicadas en la acuicultura como mercado nicho y que, en un futuro, pueda también ser aplicado en locaciones insulares del sur de Chile”, señala el Dr. Tampier.

-¿Qué conocimientos han contribuido al desarrollo de esta iniciativa?

Por una parte, está todo el conocimiento generado por el Centro de Investigación e Innovación en Energía Marina en Chile, MERIC, especialmente en la exploración del potencial de la energía mareomotriz y undimotriz para la industria acuícola.

En tanto, de forma más directa, resalta el trabajo del Dr. Federico Zilic (Ingeniero Naval de la UACh y PhD de la Universidad de Oxford), y su socio Claudio Pavez con el proyecto ANID StartUp Ciencia SUC210005, en el que desarrollaron un modelo de plataforma eólica flotante que fue probado en el Canal de Ensayos Hidrodinámicos de la UACh.

Así, naturalmente el proyecto IDeA I+D “Prototipaje de plataforma eólica flotante para aplicaciones off-grid” es una continuación del trabajo de Zilic y Pavez, contando, por cierto, con ambos profesionales en este nuevo desafío.

-¿Cuáles son los principales objetivos y pasos del proyecto?

Vamos a pasar de un diseño a escala de laboratorio a un modelo a escala mínima viable. Eso implica construir una plataforma para una turbina eólica de entre 5 y 15 kW (proyectable a 100kW en tamaño real).

Es importante destacar que el prototipo de plataforma busca tener aplicabilidad en cualquier tipo de fondo y rango de profundidad, que no se mueva excesivamente frente a las condiciones del mar y que además pueda ser transportable.

El proyecto dura 18 meses y, en lo inmediato, las primeras actividades a realizar tienen que ver con el diseño y el desarrollo de la ingeniería constructiva de la plataforma y sus componentes, utilizando herramientas de software y resultados de ensayo.

En el diseño de la plataforma también consideraremos aspectos de costo de fabricación, lo que nos llevará a explorar y poner foco en nuevos materiales o combinaciones de éstos.

Posteriormente, probaremos la plataforma en terreno durante 6 meses, en Chiloé, con el propósito de cuantificar la energía que se produce, el recurso, las aceleraciones de la plataforma y toda una serie de observaciones vinculadas a la costo-eficiencia y compatibilidad con las capacidades de la industria acuícola (instalación, mantenimiento, embarcaciones, tipos de fondeo, etc.).

-¿Qué empresas e instituciones están vinculadas?

La beneficiaria del proyecto es la Universidad Austral de Chile, que además de tener un rol técnico, articulará los distintos actores que estarán vinculados al proyecto. En tanto, como socios de la industria figuran la empresa Innovación y Comercial PSP (la cual engloba a la Spin-off Okeanos liderada por Claudio Pavez y que aporta gran parte de la base técnica de este proyecto); Consultora Green Aqua, que verá todo el tema de diseño e ingeniería de fondeos; Mollusca, empresa que facilitará el espacio marítimo para las pruebas en terrero; e Inmobiliaria e Inversiones Río Cipreses, la cual participa aportando capital de riesgo.

Las actividades del proyecto se llevarán a cabo en Valdivia (UACh), Puerto Montt y Chiloé (empresas colaboradoras) y en la Universidad de Le Havre, Francia, donde se encuentra el Dr. Federico Zilic.

-¿Por qué razón se ve al sector acuícola como mercado de nicho para este tipo de soluciones? ¿Por qué la industria acuícola debiese tener interés?

En la actualidad, la industria acuícola utiliza generadores Diésel para abastecer de energía eléctrica a sus centros de cultivo. El proceso de engorda representa el 22,21% de emisiones de CO2 y se ha visto susceptible a la volatilidad del precio de combustible.

Debido a ello, se busca desarrollar tecnologías que permitan, por un lado, mejorar aspectos operacionales de la industria y realizar cambios para cumplir con el tercer propósito de la política de transición energética de Chile 2050.

Además, la industria acuícola va a ir aumentando su necesidad de presentarse en el mercado como empresas que trabajan en forma activa hacia la descarbonización o que están buscando soluciones.

En ese sentido, ya hemos conversado con empresas del sector para acercarlas al proyecto y proyectar en paralelo futuras iniciativas.

-Pensando específicamente en el sector acuícola y zonas insulares, ¿qué ventajas tiene esta solución en comparación con la instalación de turbinas eólicas en tierra?

En el mar, el recurso eólico tiene mejores características en cuanto a velocidades, constancia e intensidad.

Por otro lado, la mayoría de los centros acuícolas están en zonas donde no existen las condiciones para instalarse en tierra, lo que, sumado a los periodos de descanso de los centros, hacen que una infraestructura transportable sea más conveniente.

Finalmente, los problemas de la volatilidad de precio y disposición de combustible también afectan a distintas locaciones insulares y litorales que no están conectadas a la red de suministro de electricidad, y que, en la actualidad, obtienen energía eléctrica durante un tiempo parcial o total del día a partir de la combustión de diésel, existiendo solo en casos puntuales la combinación con fuentes de energía renovable.

Así, una plataforma para energía eólica marina flotante se vislumbra como una solución de mediano-largo plazo para localidades insulares sin electricidad, o bien para casos de emergencia por catástrofes naturales, dada su menor dificultad de instalación y posibilidad de ser transportada.