Estudios geotécnicos y su necesidad de adaptación a proyectos de energías renovables

El terreno es la principal incertidumbre para estimar la viabilidad de parques eólicos y fotovoltaicos. Las continuas mejoras en el diseño han hecho de paneles solares y torres eólicas elementos muy fiables. Sin embargo, explanaciones, caminos, líneas de tensión soterradas y las propias cimentaciones de las torres y paneles interfieren directamente sobre un terreno generalmente desconocido y cuyas propiedades va a condicionar la elección de emplazamientos o incluso la propia viabilidad del proyecto.

Los estudios geotécnicos del terreno han evolucionado para adaptarse a las exigencias de estas novedosas instalaciones y poder ofrecer parámetros de cálculo más específicos focalizando los recursos económicos y técnicos en las necesidades reales del proyecto.

Una primera idea básica es que los estudios del terreno deben ser realizados por expertos con amplia experiencia en estudios del terreno. En necesario acentuar que se desaconseja dejar las directrices de la campaña geotécnica en manos de los operadores de maquinaria o técnicos no experimentados, ya que todos estos trabajos deben estar supervisados en todo momento por un geotécnico experto, capaz de tomar decisiones, proponer alternativas y dar soluciones inmediatas. Por otro lado, esos expertos de terreno deben tener experiencia en parques eólicos y solares, con criterio suficiente para ajustar los estudios y ensayos de terreno a las necesidades del parque, sin excederse o quedarse corto, lo que finalmente generaría sobrecostos en fases posteriores generalmente de mayor magnitud que el ahorro generado.

Condicionantes geotécnicos en los proyectos de eólicos y fotovoltaicos

Previamente al desarrollo de los ensayos o reconocimientos de campo es necesario establecer un modelo geológico. Su objetivo es marcar las líneas maestras del escenario geológico donde se prevé el emplazamiento del proyecto. Esto que en principio parece irrelevante debe guiar el resto del desarrollo de las investigaciones y del propio estudio geotécnico. Las campañas deben comenzar por un estudio geológico que sirva como escenario para el diseño de la campaña de prospecciones.

La redacción de cualquiera de estos estudios debe seguir un esquema lógico y sencillo pero que se modifica y adapta en función de cada fase ejecutada. Las líneas generales deben ser:

1) Informe geológico previo

  • a) Identificar unidades litológicas y estimar propiedades resistentes.
  • b) Identificar riesgos geológicos.
  • c) Propuesta de optimizacion atendiendo a lo observado sobre el terreno.

2) Campaña de ensayos

  • a) Diseñar la campaña de ensayos de terreno y laboratorio.
  • b) Sugerencias para la ejecución de la campaña de ensayos.
  • c) Supervisión experta y orientada.

3) Informe geotécnico

  • a) Resultados de la campaña de ensayos.
  • b) Identificar unidades geotécnicas.
  • c) Cartografía geotécnica final.
  • d) Sugerencias sobre la ejecución de las obras: cimentaciones, líneas, caminos.

Se resumen a continuación algunos de los principales condicionantes geotécnicos que suelen estar asociados a los proyectos eólicos y fotovoltaicos:

  • Cimentaciones:

En el caso de cimentaciones para aerogeneradores en parques eólicos, uno de los principales condicionantes es la presencia de terrenos superficiales con baja carga admisible o con riesgos de colapso, lo que obliga a sustituir las cimentaciones directas por cimentaciones profundas o mejoras del terreno.

En el caso de cimentaciones de los paneles solares en parques fotovoltaicos, las cargas aplicadas son menores, por lo que la capacidad portante es menos exigente que la requerida en cimentaciones de aerogeneradores.

  • Movimientos de tierras

Se trata de uno de los factores más preocupantes, tanto para ingenierías como para desarrolladores de proyectos energéticos, ya que es una partida fundamental en el presupuesto de cualquier obra. Este factor cobra especial importancia en proyectos localizados en zonas de montaña con orografía muy acentuada.

  • Agresividad ambiental química y corrosividad (hormigones y estructuras metálicas)

En ocasiones, la localización geográfica de determinados proyectos implica una exposición a ambientes agresivos, tanto aéreos como intrínsecos a la naturaleza del terreno. Una determinación adecuada del grado de agresividad permite garantizar la durabilidad de los diferentes elementos proyectados, principalmente en cuanto a los componentes de hormigón y metálicos.

  • Disipación térmica del terreno (soterrado de tendidos eléctricos)

La naturaleza y tipología del suelo suele ser un condicionante importante a la hora de realizar el soterrado de los cableados de distribución eléctrica de una planta energética. Es imprescindible verificar la conductividad térmica del terreno, ya que sus características conductivas/aislantes van a definir el dimensionamiento de cable a utilizar en cada caso.

  • Estabilidad de taludes

El principal condicionante geotécnico en cuanto a la ejecución de taludes en obra es la saturación de agua en el terreno o el mal drenaje del agua subterránea o fluvial, lo que puede derivar en roturas o aparición de zonas de debilidad en taludes. Por otro lado, la intervención en laderas naturales estables formadas por suelos de baja consistencia, puede provocar la desestabilización del material y provocar roturas de talud por movimientos gravitacionales.

  • Riesgos geológicos (Deslizamientos, licuefacción del terreno, riesgo sísmico, riesgos de inundación, etc.)

Deben preverse los condicionantes geológicos y naturales que pueden tener lugar en determinados marcos regionales, naturales o ambientales.

Supervisión directa, control y seguimiento de campañas geotécnicas. La importancia de un Project Manager experto en geotecnia y personal técnico de supervisión

Ninguna campaña geotécnica de investigación presenta la suficiente fiabilidad si no se encuentra supervisada en todo momento por expertos en geotecnia. Estos, en permanente comunicación con el director de proyecto geotécnico, deben poder asumir las directrices de la misma, desde su fase inicial de reconocimiento del terreno seguida por la campaña de investigación instrumental y su posterior fase de procesado e interpretación de la información obtenida.

Instrumentación, ensayos de campo y su aplicación específica en proyectos eólicos y fotovoltaicos

El conocimiento de las distintas técnicas y la experiencia en trabajos en diferentes países y regiones, permite optimizar las investigaciones geotécnicas ajustándolas a cada fase del proyecto.

Especialización en el sector energético. Detección y propuestas de solución de condicionantes geotécnicos. La importancia de una asesoría técnica

La ejecución de estos trabajos debe ser realizada por una empresa especializada en todos aquellos aspectos de la ingeniería relacionados con el terreno. Es fundamental que la actividad se desarrolle de forma global y enfocada a proporcionar un servicio que complemente y ayude a los equipos de ingeniería encargados de desarrollar los proyectos. Suele ser frecuente encontrar determinados equipos de investigación geotécnica que realizan un trabajo muy focalizado en aspectos puntuales pero abandonan la visión general de los condicionantes generales del terreno.