El Centro Tecnológico AZTERLAN colabora con las empresas FIHI FORGING INDUSTRY, S.L, GRI Renewable Industries y con TECNALIA en el desarrollo de bridas más resistentes y con diseños optimizados para la instalación de aerogeneradores offshore de grandes dimensiones y mayor capacidad de potencia.
Sin duda, la energía eólica está llamada a ocupar un lugar preferente en el mix energético de la futura Europa neutra en emisiones de 2050. A nivel mundial, las previsiones apuntan a que la industria eólica generará 17.000 GWh en 2050 (una capacidad 15 veces mayor que en 2018 1.100 GWh) y que cuente con una capacidad instalada de generación de electricidad, de hasta 5 TW. Por la ausencia de limitaciones de espacio y una generación de energía más consistente, los parques eólicos offshore serán una fuerte apuesta del sector energético en los próximos años, con una clara tendencia a aumentar su potencia.
Con unos objetivos de crecimiento tan ambiciosos, la rápida puesta en marcha de los parques eólicos, el aumento de su capacidad para generar energía y la optimización del rendimiento de los aerogeneradores, son los aspectos clave con los que el sector debe lidiar. Así, la tendencia es la de crear estructuras de mayores dimensiones y capacidad de potencia, a la par que la búsqueda de la optimización de su cadena de producción y su proceso de instalación, componente a componente. En este contexto, las bridas eólicas son un elemento estructural crítico, especialmente en el campo de la eólica offshore.
Con el fin de desarrollar una nueva generación de bridas para aerogeneradores eólicos marinos, la empresa fabricante de componentes para aerogeneradores FIHI FORGING INDUSTRY, S.L. lidera el proyecto NEXTFLANGE, de la mano de la compañía GRI Renewable Industries, del Centro de Investigación Metalúrgica AZTERLAN y de TECNALIA (miembros ambos del BRTA), orientado al desarrollo de nuevos aceros y rutas de fabricación para diseños disruptivos de brida, con el objetivo final de conseguir la excelencia en cuanto a eficiencia estructural del producto.
En palabras de la investigadora de AZTERLAN Itziar Berriozabalgoitia, especializada en Tecnologías de Conformado, “los actuales materiales utilizados en la fabricación de bridas no tienen la resistencia mecánica que demanda el cambio de escala que se está dando en la potencia de las torres. Este aumento de potencia hace que las solicitaciones que deben soportar las bridas sean cada vez mayores y, por ello, es necesario desarrollar nuevos aceros, siempre bajo la limitación de las normas a las que están sometidas las bridas (UNE EN 10025), para asegurar un buen desempeño”. Por esta razón, en ámbito de los materiales “partiremos del acero S355NL, material utilizado en el sector, a partir del cual prevemos desarrollar evoluciones a nivel de composición química, que mejoren su resistencia y su tenacidad”.
Sin embargo, el equipo del proyecto es consciente de que “actuando exclusivamente sobre la composición química no es posible hacer frente a las exigencias que demanda esta aplicación”. Por esta razón, “deberemos trabajar también en el desarrollo de nuevas rutas de tratamiento térmico y soldadura, principalmente, debido a las diferencias de soldabilidad y comportamiento térmico de estos aceros para cumplir las altas solicitaciones del sector”.
Nuevo diseño de bridas acuñadas para superar las limitaciones de los sistemas de unión atornillados
Además de trabajar sobre las características de los materiales de fabricación, en el seno de NEXTFLANGE FIHI también evaluará la factibilidad de nuevos conceptos de diseño de conexión acuñada respecto a la tradicional del sector (uniones atornilladas). “El sistema actual de brida en L atornillada no soporta el incremento de pesos de turbina que el aumento de tamaño y potencia requieren”. El nuevo sistema de unión acuñado permitirá superar esta limitación, favoreciendo la obtención de uniones más fuertes; en este caso, “el principal reto consistirá en desarrollar una ruta de fabricación avanzada para este diseño disruptivo que, además, permita ofrecerlas a un coste competitivo para el sector”.
El proyecto NEXTFLANGE comenzó en 2022 y su finalización está prevista a lo largo del primer trimestre de 2025. El proyecto NEXTFLANGE (CPP2021-008783) se encuentra financiado por el MCIN/AEI/10.13039/501100011033 y por la Unión Europea NextGenerationEU /PRTR.
