Análisis mecánico y numérico del terreno de cimentación en plataformas eólicas offshore

Abstract

Durante las últimas décadas, la sociedad y la economía han mostrado un fuerte compromiso con las energías renovables en general, y con las energías marinas en particular. Este enfoque se refleja claramente en la Agenda 2030 y en los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), especialmente en el ODS 7, que se centra en asegurar el acceso a una energía moderna y sostenible. Además, los ODS 13 y 14 resaltan la importancia de combatir el cambio climático, sus efectos y utilizar de manera sostenible los recursos marinos. Dentro de las energías renovables marinas, la energía eólica marina ha sido la que ha experimentado mayores avances tecnológicos y una mayor implantación. Por este motivo, gran parte de las investigaciones científicas realizadas recientemente en el campo de las energías marinas han estado enfocadas en revisar, debatir y cuestionar los diseños de los elementos estructurales y las cimentaciones de los parques eólicos offshore. Las incertidumbres presentes en este campo de la ingeniería se deben en gran medida a la limitada experiencia del sector, el cual solo cuenta con unas pocas décadas de implementación, así como a las constantes modificaciones y discrepancias en las normativas existentes. Estas investigaciones y reflexiones se han vuelto esenciales para garantizar el desarrollo sostenible y efectivo de la energía eólica marina, impulsando su potencial como una fuente valiosa y respetuosa con el medio ambiente en el panorama energético global. Basándose en los fundamentos anteriores, esta investigación ha llevado a cabo un análisis exhaustivo del proceso de hinca de las cimentaciones de los monopilotes tanto en condiciones secas como en condiciones sumergidas. Este estudio del proceso de hinca se ha llevado a cabo mediante un ensayo a escala reducida en el laboratorio de estructuras de la Universidad de Alicante. Para ello, se han tenido en cuenta diversas variables involucradas en los parques eólicos marinos como el material empleado del monopilote, la arena del lecho marino o la velocidad y fuerza de hincado. Por último, los valores obtenidos en los ensayos que se describen en los siguientes apartados han sido comparados con modelos de elementos finitos con la finalidad de obtener una relación entre el ensayo a escala en el laboratorio y los ensayos que se podrían realizar a escala real.