La UPM lidera un proyecto europeo para mitigar el impacto acústico de la energía eólica marina, desarrollando tecnologías que permiten crear granjas silenciosas y sostenibles, protegiendo así la vida submarina.
El crecimiento acelerado de la energía eólica marina está transformando el panorama energético, impulsando la fabricación de aerogeneradores de dimensiones impresionantes, que alcanzan hasta 22 MW de potencia y presentan rotores con diámetros superiores a los 280 metros. Este fenómeno ha llevado a la creación de parques eólicos capaces de albergar entre 100 y 150 turbinas. Sin embargo, este aumento en la escala también plantea nuevos desafíos ambientales, especialmente en lo que respecta al ruido submarino generado por estas instalaciones, que puede tener un impacto significativo en la fauna marina.
En respuesta a estos retos, se ha puesto en marcha el proyecto Off-coustics, financiado por una Consolidator Grant del European Research Council (ERC) y liderado por el catedrático Esteban Ferrer, perteneciente a la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos y del Espacio (ETSIAE) de la Universidad Politécnica de Madrid. Este proyecto ha logrado avances significativos en la comprensión y mitigación del impacto acústico de las turbinas eólicas marinas, tanto fijas como flotantes, así como de las turbinas mareomotrices. Según Ferrer, “nuestro objetivo es diseñar granjas marinas que generen energía limpia sin contaminar acústicamente los océanos”.
A lo largo de sus dos primeros años, el proyecto ha desarrollado herramientas numéricas y experimentales que permiten cuantificar cómo se propaga el ruido generado por las turbinas eólicas marinas bajo el agua. “Nuestros cálculos indican que una única turbina eólica offshore de 10 MW puede generar una huella acústica audible para mamíferos marinos a 2 km de distancia”, explica Esteban Ferrer. En el caso de las turbinas mareomotrices, se requerirían cinco turbinas para alcanzar los mismos 10 MW, pero su huella acústica podría ser audible hasta a 10 km. Con la perspectiva de futuras granjas con hasta 100 máquinas, el equipo busca formas operativas que minimicen este ruido o rediseñar componentes para reducir su impacto acústico.
Un nuevo marco para entender el ruido marino
Uno de los logros más destacados del proyecto ha sido la creación de un simulador aero/hidro-acústico altamente preciso, basado en el código abierto HORSES3D. Esta herramienta permite reproducir cómo se comportan el aire y el agua y cómo atraviesa el sonido la superficie del mar. Optimizada para supercomputadoras con GPU, coloca a la UPM a la vanguardia mundial en simulación aeroacústica offshore.
Hasta ahora, se han realizado dos campañas experimentales en los tanques UPM-CEHINAV e INTA-CEHIPAR para medir cómo se transmite el ruido del aire al agua en condiciones controladas. Los resultados han demostrado que tanto los sonidos tonales como los de banda ancha producidos por las turbinas pueden penetrar en el medio marino, indicando que será necesario controlar las huellas acústicas bajo el agua.
Turbinas flotantes: un desafío emergente en España
España se posiciona como uno de los líderes europeos en la implementación de turbinas eólicas flotantes, especialmente en aguas del Atlántico y Mediterráneo donde las profundidades hacen inviable usar estructuras fijas. El profesor Ferrer señala que su equipo está explorando nuevas estrategias para mitigar la huella acústica asociada con estas plataformas flotantes. Esto incluye analizar cómo se transmite el ruido a través de la interfaz aire-agua y aplicar técnicas avanzadas como control activo y aprendizaje automático.
Ciencia abierta como pilar fundamental
Todas las innovaciones desarrolladas por Off-coustics, incluido el código HORSES3D, están disponibles públicamente para fomentar la reproducibilidad y colaboración científica global. El proyecto ha dado lugar a numerosas publicaciones en revistas especializadas y presentaciones en congresos internacionales, recibiendo atención mediática por su relevancia para un futuro sostenible en energía marina.
"Off-coustics ha establecido las bases para una nueva generación de tecnologías marinas silenciosas y eficientes", concluye Esteban Ferrer. Con estos avances, la UPM reafirma su posición como referente europeo en aero/hidro-acústica y energías renovables marinas.