GIGANTE DE VIENTO
En gran medida el Cambio Climático está atribuido a la actividad humana, principalmente a la quema de combustibles fósiles. Estos recursos no renovables han aumentado un 25% en los último 150 años. Si la tendencia continua, hablando en términos geológicos, en un abrir y cerrar de ojos habremos agotado los recursos acumulados durante millones de años.
En este contexto de consumo de energía constante y de naturaleza finita, nuestro presente y futuro deben estar liderados por las energías renovables, como la solar y la eólica entre otras. ¿Y si además de aumentar significativamente su presencia, lo hacemos con madera?
TIMBER TOWER
En 2008 surgió Timber Tower, la primera torre eólica construida con madera. La idea era complementar la generación de energía renovable por efecto de las corrientes de aire, con un método de construcción de ahorro de recursos, orientado al cuidado del medio ambiente, por eso se eligió este material. Como ya sabemos la utilización de madera como material constructivo representa una forma eficaz y sencilla de reducir las emisiones de CO2, principal gas de efecto invernadero, además de contribuir al cuidado de las masas forestales gestionadas de manera sostenible.
Para el desarrollo de este innovador planteamiento se fundó la empresa alemana TimberTower GmbH, también en 2008, con el objetivo de desarrollar la venta y el montaje de parques eólicos con estructura de soporte de madera. Después de un intenso trabajo de investigación, en 2013, se llevó a cabo la implementación del prototipo de una torre de 140 m de altura para aerogeneradores en Marienwerder, Hannover. Un año después se registró la patente integral de una torre de madera con estructura hueca.
TORRE EÓLICA CON MADERA
La implementación de una torre eólica con madera surgió porque este material posee una huella de carbono de 230 Kg/ton de CO2 inferior al acero y al hormigón, pero también porque presenta otras ventajas generales en el sector de la construcción como son su abundancia, accesibilidad, su fácil aplicación y la reducción de tiempos y costes en el montaje. Además de en este caso, su favorable comportamiento de fatiga, de amortiguación del movimiento de la propia torre.
Cimentación
Timber Tower está ejecutada con una cimentación de hormigón, de geometría octogonal, la cual se eleva hasta un nivel de poco más de 5 metros sobre rasante, desde este punto se apoyan los 90 m de altura de construcción de madera. Este cambio de material constructivo se resuelve con una junta horizontal de acero, una correa octogonal sobre la que se sueldan chapas perforadas, S235, garantizando la conexión entre los cimientos y la estructura de madera.
Configuración general
La configuración cónica de la torre prolonga estos ocho planos con unas dimensiones de diámetro de 7,10 m en la base y de 3,10 m en el área de conexión con la turbina. Timber Tower está construida con paneles de CLT, de 30 cm de espesor, de madera de abeto C24, en total 54 elementos de CLT, aproximadamente 400 m3 de madera. La disposición de cada una de las piezas de este producto maderero se produjo a modo de hélice, no por planos de cota, para reducir al máximo el número de juntas totales de la torre, de sección transversal. Por lo tanto únicamente se necesitó una articulación horizontal más entre la madera y la turbina eólica. Esta unión, en la coronación, se resuelve con un adaptador de acero octogonal, mientras que la del extremo inferior se lleva a cabo con un adhesivo PUR y las chapas perforadas encoladas, anteriormente citadas, que encajan en unas ranuras del CLT. Esta última tecnología de unión también se utilizó para conectar los diferentes componentes de CLT. Finalmente se pudo observar que la amortiguación del sistema de la torre con madera era significativamente mayor que en una torre tubular de acero.
Estructura interior
El interior de esta estructura hueca se resuelve con una subestructura de madera, a modo de cimbra con plataformas horizontales cada 3,75 m. Este armazón se utilizó tanto para el montaje de la torre, como para la ubicación de los elementos específicos necesarios de este tipo de construcciones ingenieriles, es decir: cables, equipos, escalera, ascensor o elementos de iluminación entre otros. La protección exterior de este proyecto, contra la intemperie, se llevó a cabo con una membrana de cubrición impermeabilizante. Desde fábrica se aplicó esta lámina protectora a cada una de las piezas de CLT, para una mayor y mejor conservación de la estructura, y en obra se resolvieron las juntas entre paneles.
PROTOTIPO
El objetivo a largo plazo de la empresa impulsora de este proyecto era implementar este producto en serie, por ello fue necesario desarrollar un prototipo.
Uno de los puntos más complejos e importantes en el desarrollo de este patrón de torres eólicas fue la conexión de la placa perforada, era necesario comprobar y controlar las condiciones de carga de estas uniones metálicas tanto a esfuerzos de flexión y torsión de la torre, durante una duración corta y de estado límite. Esta supervisión se realizó con un plan de monitorización, el cual registraba los momentos de tracción y cortante en este punto y el alargamiento que pudieran sufrir las piezas. Así mismo, este sistema de vigilancia se utilizó para chequear los valores de humedad del aire y la temperatura y humedad de la madera.
La humedad de la madera se calcula a través de la resistencia eléctrica, con un equipo de medición, teniendo en cuenta la temperatura del elemento y especificando la posición del punto de medida. En este prototipo se busca un contenido de humedad del material entre un 7-15%, en condiciones de clase de uso 1, y hasta un 20% cuando se considera clase 2, según el Eurocódigo 5, el contenido de humedad de la madera solo puede ser del 65% durante varias semanas. Dentro de los valores de 5-20% de humedad no se observa error en la construcción. La temperatura límite máximo de proyecto es de 50ºC.
Vídeo Timber Tower. Fuente:Wlad und Holz NRW.
Y llegados a este punto os diré:
“Mire vuestra merced, que aquellos que allí se parecen no son gigantes, sino árboles eólicos, y lo que en ellos parecen brazos son las aspas, que, volteadas del viento, hacen andar hacia el futuro”.
FUENTES BIBLIOGRÁFICAS.
Sieder, M., Schröder, C. (2019). Timber Tower: Erfahrungen aus Konstruktion und Betrieb der ersten Windkraftanlage mit Holtzturm. 25 Internationales Holzbau-Forum /HF 2019, 259-272.
Prass, G. (2008). Türme aus Holz für Windkraftanlagen. 14 Internationales Holzbau-Forum 08
*¿Quiéres conocer a Irene Jimeno, autora de este artículo? No te pierdas la entrevista de la semana pasada:
Apúntate a la Newsletter y recibe nuestro regalo
Para todos nuestros suscriptores tenemos un regalo especial: el segundo número de nuestra revista digital.
¡Animate a suscribir!
