Las estructuras flotantes muy grandes ( VLFS ) o plataformas flotantes muy grandes ( VLFP ) son islas artificiales que pueden construirse para crear aeropuertos flotantes , puentes , rompeolas , muelles y muelles , instalaciones de almacenamiento (para petróleo y gas natural), energía eólica y solar . plantas, con fines militares , para crear espacios industriales, bases de emergencia, instalaciones de entretenimiento (como casinos ), parques recreativos, estructuras móviles en alta mar e incluso para vivienda . Actualmente se han propuesto varios conceptos diferentes para la construcción de ciudades flotantes o enormes complejos habitacionales. [1] Algunas unidades han sido construidas y actualmente están en funcionamiento. [2]
Las estructuras flotantes ofrecen varias ventajas sobre las estructuras más permanentes que podrían extenderse desde la costa hasta aguas abiertas:
Los VLFS se diferencian de las embarcaciones en que la mayor parte o la totalidad del área utilizable es la superficie superior en lugar de las áreas internas (de bodega). Por lo tanto, un VLFS útil cubrirá un área significativa. Se puede construir uniendo el número necesario de unidades flotantes. El diseño de la estructura flotante debe cumplir con los requisitos de seguridad y resistencia, condiciones de operación, etc. Para construir la estructura flotante se podrán utilizar acero, hormigón (pretensado o híbrido reforzado) o materiales compuestos acero-hormigón . El movimiento de la estructura flotante debido a la acción del viento o de las olas debe neutralizarse sustancialmente para garantizar la seguridad de las personas y las instalaciones en un VLFS y permitir actividades útiles. Los VLFS deben estar amarrados de forma segura al fondo del océano. [3]
Los diseños actuales de VLFS se dividen en dos categorías: semisumergibles y pontones .
El VLFS de tipo semisumergible tiene una plataforma elevada sobre el nivel del mar mediante tubos de columna; Es más adecuado para su despliegue en alta mar con grandes olas. En mar abierto, donde las olas son relativamente grandes, el VLFS semisumergible minimiza los efectos de las olas manteniendo una fuerza de flotación constante. Los tipos semisumergibles se utilizan para la exploración de petróleo en aguas profundas. Se fijan mediante tubos de columnas, pilotes u otros sistemas de arriostramiento.
La plataforma VLFS tipo pontón descansa sobre la superficie del agua y está diseñada para su despliegue en aguas tranquilas como una cala, una laguna o un puerto. Su elemento básico es una estructura de caja simple; suele ofrecer alta estabilidad, bajo coste de fabricación y fácil mantenimiento y reparación. El tipo pontón se sustenta en su flotabilidad sobre la superficie del mar. El tipo pontón es flexible en comparación con otros tipos de estructuras marinas, por lo que las deformaciones elásticas son más importantes que los movimientos de sus cuerpos rígidos. Por lo tanto, el análisis hidroelástico es primordial en el diseño del VLFS tipo pontón. Junto con el movimiento de la estructura flotante, se debe estudiar la respuesta de la estructura a las ondas del agua y el impacto en todo el dominio del fluido.
Los VLFS de tipo pontón también se conocen en la literatura como VLFS tipo estera debido a su pequeño calado en relación con las dimensiones de longitud.Las estructuras flotantes de tipo pontón de gran tamaño suelen denominarse "megaflotadores". Como regla general, el megaflotador es una estructura flotante que tiene al menos una dimensión de longitud superior a 60 metros (200 pies). Las estructuras flotantes horizontalmente grandes pueden tener de 500 a 5000 metros (1600 a 16400 pies) de largo y de 100 a 1000 metros. (330 a 3280 pies) de ancho, con un espesor típico de 2 a 10 metros (6,6 a 32,8 pies).
Se han conceptualizado muchas estructuras flotantes de gran tamaño, incluido un campo de golf , [4] una granja , [5] y complejos habitables habitables a largo plazo ( seasteading ).
Algunas grandes estructuras flotantes que se han construido incluyen aeropuertos flotantes y plataformas de aterrizaje flotantes para cohetes de regreso.
Entre 1998 y 1999 se construyó en la Bahía de Tokio un prototipo de aeropuerto flotante Mega-Float. [6] Tenía un kilómetro de longitud y estaba destinado principalmente como vehículo de prueba, para investigar las cargas y respuestas de tales instalaciones. [7] Este proyecto fue sustituido como un proyecto de estudio para proporcionar información más definitiva sobre una pista flotante propuesta en el Aeropuerto Internacional de Kansai , que no se construyó (en su lugar se construyó una isla artificial para sostener la pista). Sin embargo, la elección de construir un aeropuerto en dos islas formadas por un vertedero de arena ha provocado que el aeropuerto de Kansai se hunda varios centímetros al año. (https://www.smithsonianmag.com/air-space-magazine/how-to-save-a-sinking-airport-180968985/)
En la década de 2010, SpaceX firmó un contrato con un astillero de Luisiana para construir una plataforma de aterrizaje flotante para vehículos de lanzamiento orbital reutilizables . La plataforma tenía una superficie de aterrizaje de aproximadamente 90 por 50 metros (300 pies × 160 pies) y era capaz de realizar un posicionamiento preciso con propulsores azimutales accionados por diésel [8] para que la plataforma pudiera mantener su posición para el aterrizaje del vehículo de lanzamiento. Esta plataforma se implementó por primera vez en enero de 2015 [9] cuando SpaceX intentó una prueba de vuelo de descenso controlado para aterrizar la primera etapa del vuelo 14 del Falcon 9 en una superficie sólida después de que se usara para elevar una carga útil contratada hacia la órbita terrestre. [10] [11] La plataforma utiliza información de posición GPS para navegar y mantener su posición precisa. [12] La extensión del tramo de aterrizaje del cohete es de 18 m (60 pies) y no solo debe aterrizar dentro de la cubierta de la barcaza de 52 m (170 pies) de ancho, sino que también debe lidiar con el oleaje del océano y los errores del GPS . El director ejecutivo de SpaceX, Elon Musk, mostró por primera vez una fotografía de la " nave no tripulada del puerto espacial autónomo " en noviembre de 2014. La nave está diseñada para mantener su posición dentro de los 3 metros (9,8 pies), incluso en condiciones de tormenta. [13]
El 8 de abril de 2016, la primera etapa del cohete que lanzó la nave espacial Dragon CRS-8 aterrizó con éxito en la nave no tripulada Of Course I Still Love You, el primer aterrizaje exitoso de un cohete propulsor en una plataforma flotante. [14]
A partir de 2018 [actualizar], Blue Origin tiene la intención de hacer que los propulsores de la primera etapa de New Glenn sean reutilizables y recuperar los propulsores lanzados en el Océano Atlántico a través de un barco que está en navegación y actúa como una plataforma de aterrizaje móvil flotante . El barco estabilizado hidrodinámicamente aumenta la probabilidad de una recuperación exitosa en mares agitados . [15]
Se ha patentado un concepto para una barcaza flotante de estacionamiento de automóviles con lados en ángulo para desviar la cizalladura del viento. [dieciséis]
La planta flotante de GNL de Shell se construyó para procesar y licuar gas natural marino en gas natural licuado para su transporte y almacenamiento. [17] [18] Estaba previsto que el proyecto Shell comenzara a procesar gas en 2016. [19] En diciembre de 2018, Shell anunció que se habían abierto los pozos y que la planta estaba lista para comenzar la fase inicial de producción. [20] En junio de 2019, alcanzó un hito importante al enviar su primer cargamento de gas natural licuado a clientes en Asia. [18]
La decisión resalta los riesgos que enfrentan los proyectos australianos de exportación de gas mientras enfrentan altos costos y la competencia de América del Norte y Rusia, que compiten por proporcionar a las empresas asiáticas combustibles de combustión más limpia. La confianza en el gas natural licuado "flotante" también puede estar disminuyendo, dos años antes de que un buque propiedad de Royal Dutch Shell PLC comience a procesar gas por primera vez.