Modelo físico 3D de una estructura GBS para almacenamiento de hidrógeno
Como parte del proyecto OCEANH2, en el Centro de Estudios de Puertos y Costas se ha realizado un modelo físico de una estructura GBS (gravity-based structure) offshore para el almacenamiento de hidrógeno. El proyecto se centra en la investigación y desarrollo de la primera planta de hidrógeno verde offshore en España, con el objetivo de emplear energías renovables como la eólica y la fotovoltaica para producir hidrógeno a partir del agua de mar. El consorcio encargado del proyecto es coordinado por Acciona Ingeniería y ha sido financiado por el Centro para el Desarrollo Tecnológico y la Innovación (CDTI), perteneciente al Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, por contribuir a los objetivos de sostenibilidad y neutralidad climática de España.
Modelo físico 3D de una estructura GBS para almacenamiento de hidrógeno
La estructura GBS se ubicará a una profundidad de 30 m y consiste en un cajón portuario de hormigón armado de aproximadamente 66 m de largo y 33 m de ancho. Las condiciones de diseño de la estructura GBS se han obtenido a partir de varios estudios del régimen extremal del oleaje en diversas zonas de la costa española, resultando en un oleaje de diseño con periodo de retorno de 500 años de altura de ola significante Hs = 5.11 m y periodo de ola pico Tp = 11 s.
El modelo físico 3D de la estructura GBS se ha realizado a escala 1:40 de acuerdo con las dimensiones de la instalación donde se llevaron a cabo los ensayos. Estos se han realizado en un tanque de oleaje de 45 m de longitud, 6.5 m de anchura, y 2 m de altura, el cual está equipado con una pala de generación de oleaje de tipo pistón. El modelo a escala de la estructura se ubicó sobre un fondo con una pendiente del 1.7%. Los ensayos se han realizado considerando dos direcciones de incidencia del oleaje: incidencia normal sobre la cara frontal del cajón e incidencia oblicua.
El objetivo del modelo físico fue investigar la estabilidad de la banqueta de cimentación del cajón, el rebase que se produce sobre la coronación de la estructura y las presiones y esfuerzos debidos a la acción del oleaje sobre la estructura. Para la obtención de las presiones y la subpresión que ejerce el oleaje sobre la estructura se instalaron un total de 67 sensores de presión, distribuidos por la base del cajón y sus cuatro caras, utilizándose además un dinamómetro para la medida de los esfuerzos y momentos.
Los resultados obtenidos han permitido al Consorcio encargado del proyecto OCEANH2 disponer de la información necesaria para llevar a cabo el diseño de la estructura GBS, de forma que sea estable frente a las condiciones de oleaje de diseño, dimensionando sus características de acuerdo con los valores de esfuerzos, de presiones y subpresiones medidos por el CEDEX en este modelo físico. Además, los resultados de rebase obtenidos permiten que se garantice la operatividad de la planta de hidrógeno verde frente al oleaje de diseño.
Modelo físico 3D. Estructura GBS. Canal de ensayo CEPYC