La construcció de 120 parcs fotovoltaics en països d’Àfrica, Oceania, Amèrica, Àsia, l’Orient Mitjà i Europa ha sigut possible gràcies a un mètode de càlcul creat per l’investigador Xavier Álvarez del Castillo, professor de l’Escola Superior d’Enginyeries Industrials, Aeroespacials i Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT) de la Universitat Politècnica de Catalunya– BarcelonaTech(UPC). Es tracta d’un mètode de gran precisió, per cimentar els pilots que sustenten les plaques solars sobre el terra.
El terrassenc Xavier Álvarez, catedràtic d’Escola Universitària en Elasticitat i Resistència de Materials, investigador del grup de recerca CatMech i professor de l’ESEIAAT de la UPC, ha desenvolupat durant els darrers sis anys una extensa activitat tecnològica envers la transició energètica. Ha realitzat els càlculs d’instal·lació i cimentació dels pilots a les plataformes que sustenten les plaques fotovoltaiques de 120 megaparcs solars.
Aquests megaparcs sumen 4.000 MW de potència (l’equivalent a l’energia que produeixen quatre centrals nuclears), instal·lats sobre un total de 3.500 hectàrees de terreny, aproximadament la mateixa superfície que sumarien 3.500 camps de futbol. El cost d’instal·lació d’un parc solar de 5 hectàrees és de 4 milions d’euros; per tant, el total d’inversió en els projectes en què ha treballat Xavier Álvarez, en ordre de magnitud, seria d’uns 4.000 milions d’euros.
Metodologia pionera
Per poder realitzar aquesta activitat d’enginyeria, Xavier Álvarez ha fet servir una metodologia pionera, que va crear l’any 2014, i que ara fan servir totes les empreses del sector. El mètode es basa en l’estudi geotècnic exhaustiu del terreny, en el coneixment profund de la normativa de cada país, en l’ús d’un software en obert d’origen australià, en la fórmula de cimentació de Brinch-Hansen (enginyer danès), en el càlcul exacte dels desplaçament horitzontals i verticals dels pilots, de les forces i de les càrregues de residència última abans de la fallida i, finalment, en l’elaboració d’un full de càlcul pioner que integra tots aquests aspectes.
“Quan una empresa projecta un parc solar de grans dimensions, el primer que necessita saber és si la inversió és competitiva i amortitzable”, ha explicat el professor Álvarez. “Una de les parts més importants del cost de la instal·lació és el de la cimentació. Cada instal·lació integra milers de pilots d’acer galvanitzat, per tant, calcular amb uns pocs centímetres de més en la cimentació dels pilots que sustenten les plaques solars augmenta els costos en milions de dòlars”, ha assegurat.
Segons els experts, la cimentació és clau en la construcció dels parc fotovoltaics i és el que marca la diferència entre unes construccions i altres, ja que cada terreny és diferent i particular. El megaparc fotovoltaic més gran del món, instal·lat a Dubai, amb 1.054 MW de potència (aproximadament la mateixa energia que produeix la central nuclear d’Ascó), és un dels projectes en els quals ha treballat Xavier Álvarez, fent el càlcul de la cimentació dels pilots sustentadors de les plaques solars.
“El mètode que vaig posar en marxa el 2014 calcula d’una manera molt precisa cadascun dels elements. De fet, un mateix terreny pot tenir multitud de característiques diferents, però jo he adaptat la cimentació a cadascuna de les variants que s’ha anat presentant, la qual cosa ha abaratit els costos i ha convertit el megaparc en un projecte segur”, explica.
Dificultats i projectes d’èxit
Sudàfrica, Austràlia, Filipines, Hondures, el Marroc, Espanya, França, Aràbia Saudí, Mèxic, Egipte, Nicaragua, el Paquistan, les illes Martinica, Guatemala, l’Índia, les illes Maurici, Jordània i el Salvador són països que compten amb instal·lacions de megaparcs fotovoltaics calculades pel professor de l’ESEIAAT.
En aquests anys, una de les màximes dificultats en què s’ha trobat l’investigador terrassenc ha estat en la construcció d’un megaparc solar a El Salvador. “El megaparc havia d’instal·lar-se sobre un terreny que patia de liqüefacció, és a dir, sobre sorres movedisses i, per tant, era extraordinàriament irregular i inestable”, explica. El càlcul de la cimentació era cabdal per a l’èxit del projecte. Per això, vaig implementar la cimentació de pilots de sis metres de llargada capaços d’arribar al subsòl, en terreny ferm. En aquest projecte vaig haver de tenir en compte la gran activitat sísmica de la zona, pràcticament diària, tot i que era imperceptible per a la població; els registres de l’APP SISMO Detector van ser fonamentals per realitzar els càlculs”, recorda Álvarez.
Alguns dels projectes més significatius que han comptat amb la participació de Xavier Álvarez són els parcs solars de Dubai (1.054 MW); Bokamoso i Greenspan, a Sudàfrica (120 MW) i, a Espanya, Valdesolar, a Badajoz (2.64 MW); Pizarro, a Cáceres (590 MW); Miramundo, a Càdis (50MW) i les Quinientas, a Xerès (110 MW).
