El 11 de marzo de 2011, como consecuencia de un terremoto de 9 puntos en la escala de Richter ocurrido en la costa oeste de Japón, y el tsunami que tuvo lugar posteriormente a causa de este fenómeno, los reactores de la central nuclear de Fukushima Daiichi sufrieron graves daños. Como se recordará por la información y las fotografías del desastre que dieron la vuelta la mundo, este triste accidente generó la peor crisis nuclear a nivel internacional desde la ocurrida en 1986, en la planta de Chernóbil, en Ucrania.

Luego del accidente, la gran mayoría de los 54 reactores nucleares del país fueron desactivados. Con sólo dos de las 11 centrales con las que cuenta Japón funcionando a plena capacidad, la posibilidad de la insuficiencia en su capacidad generadora de energía eléctrica para hacer frente a la demanda de la industria y los particulares ponía al país en riesgos de grandes consecuencias económicas; por ello, encontrar nuevas fuentes de abastecimiento de energía se convirtió en una de las más importantes prioridades nacionales.

Con las huellas del siniestro aún presentes y mientras se proseguía con los trabajos de descontaminación en las zonas aledañas a la central afectada, se empezaron a estudiar las alternativas para prevenir la ocurrencia de sucesos tan lamentables como los acontecidos ese día; pero sobre todo, para producir, mediante la generación renovable: eólica, solar, geotérmica e hidráulica, la energía eléctrica que era necesaria y para impulsar la recuperación de la región devastada.

Con la atención del mundo puesta en él, el gobierno del Japón decidió modificar de fondo su política energética y anunció el abandono progresivo de la producción de energía nuclear a partir del año 2030, para dejar de producirla de manera definitiva una década más tarde, hacia el año 2040.

Uno de los primeros pasos para cumplir con este objetivo, sería el proyecto conocido como Fukushima Forward, el cual consistiría, ni más ni menos, que en la creación del parque eólico flotante más grande del mundo, ubicado en mar abierto a 20 kilómetros de la localización de la célebre central. Este proyecto, patrocinado por el gobierno sería llevado a cabo por algunas de las empresas más conocidas

del Japón, con la asesoría técnica de la Universidad de Tokyo, y debería ser considerado como un símbolo de la reconstrucción de Fukushima.

Hasta entonces, sólo dos países habían instalado antes generadores eólicos flotantes delante de sus costas: Noruega, que desde finales de 2009 opera el prototipo Hywind a unos 12 kilómetros de tierra firme y Portugal, que colocó el Wind Float a unos 5 kilómetros de Aguacadoura, en 2011.

El 7 de marzo de 2012, un año después del tsunami, se dio a conocer que el consorcio Fukushima Wind Offshore integrado por las empresas Marubeni, el conglomerado de tecnología Hitachi, Mitsubishi Heavy Industries y Nippon Steel, con la colaboración de la Universidad de Tokyo – UT-, que había recibido el mandato del gobierno japonés de llevar a cabo los estudios requeridos para instalar generadores de energía eólica marina, desarrollaría una granja eólica experimental conformada por tres aerogeneradores flotantes con una capacidad de 16 MW y una estación de gestión.

El padre de esta iniciativa fue Ishihara Takeshi, profesor de la Escuela de Ingeniería en la especialización de Estudios de Infraestructura Social de la UT y según los cálculos, la electricidad producida por estas instalaciones podría beneficiar más de 100 000 hogares; pero más allá se su importancia simbólica, este proyecto sería significativo por ser el primer parque eólico flotante del mundo.

Y este fue justamente el punto que más llamó la atención. La novedad de tratarse de instalaciones que flotarían en una región marítima completamente apartada de la costa, aunque estuvieran ancladas al fondo del mar para evitar ser desplazadas por las corrientes; ya que lo habitual, en todo el mundo, a la hora de situar aerogeneradores en zonas marinas, es fijar su base al fondo, lo cual puede hacerse cómodamente en lugares como Europa, que cuenta en sus costas con amplias zonas marinas de profundidades menores a los 20 metros. Las plataformas cimentadas son más comunes por esta razón, pero las dificultades comienzan a partir de esa profundidad y el límite de tal tecnología, se ha estimado en unos 30 metros.

Si sumamos a sus aguas jurisdiccionales las de la zona de exclusividad económica, Japón es el sexto país con mayor extensión marítima en el mundo y si su participación en la generación eólica marina se ha retrasado, ha sido debido precisamente a la falta de áreas marinas con condiciones de poca profundidad. Su despegue, sólo podía darse una vez superada esta dificultad, con la introducción de instalaciones que pudieran situarse en aguas más profundas.

Esto es de la mayor importancia para el Japón, ya que la generación eléctrica eólica marina representa su acceso a un potencial que alcanza 1.6 millones de megavatios, lo cual equivale aproximadamente a 8 veces el total de potencia instalada de las 10 compañías eléctricas que operan en el país y que actualmente se sitúa en 203,970 megavatios, según un estudio de potencial de introducción de energías renovables del Ministerio del Medio Ambiente. Esta es pues, una modalidad de generación de energía eléctrica ajustada a la medida de sus características y necesidades.

La tecnología necesaria para hacer posible estas instalaciones marinas flotantes de generación eólica ya se tiene. Basta con aplicar las tecnologías de fabricación de plataformas flotantes que se utilizan para explotar petróleo y gas de los fondos marinos. Japón cuenta también con la tecnología que permite transmitir la electricidad generada en alta mar mediante cables submarinos. El problema es el elevado costo de la inversión inicial. La construcción de instalaciones de generación eléctrica que floten en aguas profundas es muy costosa y las exigencias de su mantenimiento dispara los costos con respecto a las instalaciones terrestres. La única forma de solucionar el problema es colocar aerogeneradores tan grandes como sea posible.

La empresa Mitsubishi Heavy Industries encontró la solución, desarrollando un sistema por el cual la fuerza motriz no se transmite al generador mediante ruedas dentadas, sino mediante transmisión hidráulica. Esta es una versión perfeccionada de la tecnología desarrollada por la venture británica Artemis Intelligente Power, que fue adquirida por Mitsubishi en 2010. Además de hacer posible un minucioso control digital del aerogenerador, permite eliminar el acelerador o caja de cambios, para cuyo mantenimiento se hacía necesaria maquinaria pesada de grandes dimensiones. Hasta ahora, para conseguir grandes aerogeneradores era necesario elevar el coeficiente de aceleración de estos aceleradores, que son aparatos que se averían fácilmente, y esto se había constituido en un obstáculo casi insalvable, pero la transmisión hidráulica eliminó el problema, con lo que ahora era posible alcanzar fácilmente potencias cercanas a los 10 megavatios.

Según la empresa Fuji Keizai de Tokyo, especializada en estudios de mercado, el mercado mundial de la generación eólica marina, que en 2011 se valoraba en 386,400 millones de yenes, se ampliará hasta superar los 4.34 billones de yenes en 2020 y se prevé que para 2030 siga existiendo una demanda por valor cercano a los 3.08 billones.

Actualmente, el Reino Unido se sitúa a la cabeza de la aerogeneración marina en Europa, con la expectativa de sustituir de esta manera el petróleo del Mar del Norte que ya empieza a escasear. En 2007, el gobierno británico hizo público un plan de desarrollo de este tipo de energía que apuntaba a alcanzar los 33,000 megavatios en 2020. Se espera que para ese año, se hayan instalado 7,000 generadores que proveerán al Reino Unido de una tercera parte de su consumo de electricidad.

El 4 de julio de 2013, el primer ministro David Cameron inauguró formalmente el parque eólico marino London Array a 20 kilómetros de la costa sudoriental de Inglaterra, con 175 generadores cimentados de 3.6 megavatios, palas de 60 metros de longitud y diámetro de 120 metros que generan una potencia máxima de 630 megavatios. En conjunto, produce tanta energía como un reactor nuclear, lo que hace de este parque eólico uno de los mayores del mundo en funcionamiento. Actualmente provee de electricidad a 500,000 hogares británicos.

La empresa probatoria experimental que se lleva a cabo en el mar de Fukushima, es un proyecto de estado, a través del Ministerio de Economía, Comercio e Industria, que tomando a esta prefectura como vanguardia simbólica de las

energías renovables, aspira a colocar la tecnología de generación eólica marina sobre estructuras flotantes en el liderazgo mundial. 11 compañías tecnológicas e instituciones japonesas, participantes de primer orden en áreas como aerogeneradores, estructuras flotantes o aceros, encabezadas por Marubeni como empresa integradora, han conformado un sólido consorcio para lograr este objetivo, con un plan de trabajo dividido en dos etapas y una inversión total de 18,800 millones de yenes.

Los integrantes del consorcio son: Marubeni, Mitsubishi Corp., Mitsubishi Heavy Industries, Japan Marine United Corp., Mitsui Engineering & Shipbuilding, Nippon Steel & Sumitomo Me- tal Corp., Hitachi, Furukawa Electric, Shimizu Corp. y Mizuho Information & Research Institute, con la participación de la Universidad de Tokyo.

El profesor Ishihara Takeshi, quien trabaja como asesor técnico en el consorcio, ha dicho “Antes del accidente, lo más difícil fue convencer a las empresas. También costó mucho trabajo conseguir que el gobierno de Japón aportase fondos. Aunque se tenga una excelente tecnología recién desarrollada, es muy difícil pasar a la fase de experimentación, porque lleva mucho tiempo y cuesta mucho dinero, pero sólo tras superar esa barrera es posible hacer algo de utilidad a la sociedad, que tenga un efecto económico”.

Y agregó “En este caso, la fuerza motriz que echó abajo esa barrera fue la reconstrucción de Fukushima. El deseo de crear una industria de energías renovables a una escala comparable a la de la energía nuclear. Porque si al final no se consigue crear miles de puestos de trabajo, tampoco se habrá logrado reconstruir realmente Fukushima”.

Fase I de Fukushima Forward

La primera fase de estudio experimental del proyecto del parque eólico flotante situado a 20 kilómetros de la costa del municipio de Naraha, uno de los más cercanos a la central nuclear, en una zona de 120 metros de profundidad, comenzó con la instalación del Fukushima Mirai, – el futuro de Fukushima – el primer aerogenerador del conjunto, con una capacidad de 2 megavatios, una subestación flotante de 66kV y un cable submarino de alto voltaje.

El 11 de noviembre de 2013, el aerogenerador de 3 palas o aspas de 40 metros de longitud, – 80 metros de diámetro – del tipo downwind es decir, con rotor a sotavento y fabricado por Hitachi, que descansa sobre una plataforma flotante de 32 metros de altura realizada por la compañía Mitsui Engineering & Shipbuilding y alcanza los 106 metros sobre la superficie del mar, empezó a suministrar energía.

El generador tiene anexa la subestación Fukushima Kizuna, situada también sobre las aguas del Pacífico, a dos kilómetros de la torre en dirección a la costa, la cual aloja un transformador y una torre de medición de la dirección y velocidad del viento. Esta segunda instalación tiene una altura máxima de 60 metros y hasta el

momento, es la única en el mundo de 66kV situada sobre el océano.

La electricidad generada se transporta por un cable submarino fabricado por Furukawa Electric Co. Ltd. Chiba Works, a un lugar próximo a la central térmica de Hirono, operada por TEPCO en el vecino municipio de Hirono, desde donde fluye hacia las líneas de distribución de la Compañía Eléctrica de Tohoku, surtiendo a cerca de 1,700 hogares.

Una de las ventajas de la generación eólica marina, es que permite aprovechar los vientos fuertes y estables que soplan sobre el mar. Mientras que en las instalaciones terrestres la tasa de funcionamiento es sólo del 20%, en las marinas esta sube hasta el 30% o el 40%, lo que hace posible un suministro eléctrico más estable.

Desde la puesta en operación del primer aerogenerador y conforme al plan, se han recopilado datos básicos oceanográficos y meteorológicos, se han desarrollado y evaluado materia- les con características de alto rendimiento resistentes a la corrosión que formarán parte del parque y se ha estudiado el desempeño de las plataforma flotantes.

Continuando con el proyecto, que consiste en la colocación a ambos lados y a una distancia de 1.6 kilómetros de la primera, de otras dos torres iguales de 7 megavatios cada una, para alcanzar una potencia instalada de 16 megavatios – la mayor del mundo en un parque de estas características-, se instaló la segunda hace unas semanas.

Esta segunda turbina, es la turbina eólica marina flotante más grande del mundo. Fabricada por Mitsubishi Heavy Industries, sus palas miden 82 metros – 164 metros de diámetro – y alcanza una altura de 190 metros, equivalente a un rascacielos de 44 pisos. Con rotor a barlovento, la altura total de la estructura llega a los 220 metros; y con su capacidad de soportar vientos de 300 kilómetros por hora, sin duda, es un gigante a prueba de cualquier oleaje o terremoto.

Fase II de Fukushima Forward

Este aerogenerador, 3.5 veces más potente que el anterior, es el más potente de Japón y una de los más potentes del mundo. Por supuesto, tiene una capacidad de generación más grande que cualquier turbina costa afuera que se pueda encontrar actualmente. A partir del presente mes de septiembre iniciarán las operaciones de prueba y se espera que empiece a producir hacia finales del año. De los resultados del trabajo de este equipo y su gemelo, que ya ha sido bautizado como Fukushima Shimpú ó Nuevo Viento de Fukushima, se habrá dado un gran paso hacia los objetivos de hacer de este emplazamiento un lugar de concentración de toda la industria eólica y crear una competencia alternativa a la empresa danesa Vestas Wind Systems A/S y la alemana Enercon GmbH, en la producción de este tipo de turbinas.

Como parte de la Estrategia de Revitalización de Japón aprobada por su Consejo de Ministros, el 14 de junio de 2013 se fijó para 2018 el propósito de hacer realidad el uso comercial de la generación de electricidad eólica marina flotante. Lo anterior, porque la producción de aerogeneradores, como ocurre con los automóviles y los electro- domésticos, incide en una amplia red de industrias relacionadas y además, porque existen ya muchas empresas de primer nivel que disponen de las tecnologías necesarias, lo que abre las perspectivas de una prometedora industria exportadora.

Los aerogeneradores están compuestos por un número de piezas comparable al de los automóviles o de los electrodomésticos. Impulsar la aerogeneración significa, entonces, ampliar la demanda de piezas y materiales y dado que las piezas que se requieren son, en gran parte, comunes a las utilizadas en la fabricación de automóviles, aeronaves o barcos, representa un mercado muy atractivo para las empresas que trabajan ya en esos campos.

El gobierno de la prefectura de Fukushima se ha propuesto impulsar la creación de empleo concentrado en el amplio espacio disponible en el puerto de Onahama y en la región costera, un gran cluster de empresas dispuestas a construir fábricas de aerogeneradores o instalaciones de investigación y desarrollo, para hacer de la zona “la meca de la energía eólica”.

El principal objetivo de la fase experimental es el desarrollo de tecnologías, pero más importante todavía, es lograr el apoyo social comprobando la seguridad de la navegación en esas aguas o evaluando el impacto sonoro y visual que el funcionamiento de las instalaciones puede tener en las especies que son objeto de pesca.

Para lograr el éxito completo del proyecto, se considera clave obtener el apoyo de los pescadores, ya que sus redes podrían quedar enganchadas en los cables o en los amarres. Actualmente, existen técnicas que permiten evitar que las redes sufran esos accidentes, pero resulta fundamental demostrar que es posible hacer convivir y desarrollar paralelamente la industria de los aerogeneradores y la pesca. Por lo pronto, la Unión de Cooperativas Pesqueras de Fukushima ha dado su apoyo dado que la actividad pesquera en la zona también esta en fase de prueba, pero no puede decirse que la resistencia por parte de los pescadores haya sido vencida. Lograr un amplio acuerdo social sigue siendo el reto, pero con la confianza de hacerlo, se proyecta instalar 140 aerogeneradores más y crear un parque eólico de 1GW de potencia instalada para 2020.

Se espera que otros países no tengan que pasar por circunstancias similares a las vividas por Japón para tomar conciencia de que es posible construir el futuro sobre energías verdes.

Con información de Nagasawa Takaaki. Editor senior de Nippon.com y periodista.

Septiembre 2015

Por favor regalanos un like y siguenos:

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos necesarios están marcados *