Las estructuras flotantes muy grandes ( VLFS ) o las 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 de recreación, estructuras móviles en alta mar e incluso para viviendas. Actualmente, se han propuesto varios conceptos diferentes para la construcción de ciudades flotantes o grandes complejos habitacionales. [1] Algunas unidades se han construido y están actualmente en funcionamiento. [2]
Las estructuras flotantes ofrecen varias ventajas sobre las estructuras más permanentes que pueden extenderse desde la costa hasta aguas abiertas:
- no dañan el ecosistema marino;
- no provocan depósitos de limo en puertos profundos;
- no perturban las corrientes oceánicas;
- son fáciles de construir, ya que gran parte de la construcción se completa en tierra;
- la instalación es rápida;
- son inmunes al choque sísmico. [3]
Descripción general
Los VLFS se diferencian de las embarcaciones en que el área utilizable es la superficie superior en lugar de las áreas internas (de retención). Por lo tanto, un VLFS útil cubrirá un área significativa. Puede construirse 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. Se pueden utilizar materiales compuestos de acero, hormigón (híbrido pretensado o reforzado) o acero-hormigón para construir la estructura flotante. 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. El VLFS debe estar amarrado de forma segura al lecho marino. [3]
Clasificación
Los diseños actuales de VLFS se dividen en dos categorías: semisumergible y pontón .
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 mientras mantiene una fuerza de flotación constante. Los tipos semisumergibles se utilizan para la exploración de petróleo en aguas profundas. Se fijan en su lugar mediante tubos de columna, pilotes u otros sistemas de arriostramiento.
La plataforma VLFS tipo pontón descansa sobre la superficie del agua y está destinada a su despliegue en aguas tranquilas como una cala, una laguna o un puerto. Su elemento básico es una estructura de caja simple; generalmente ofrece alta estabilidad, bajo costo de fabricación y fácil mantenimiento y reparación. El tipo de pontón se apoya en su flotabilidad en la superficie del mar. El tipo de pontón es flexible en comparación con otros tipos de estructuras marinas, por lo que las deformaciones elásticas son más importantes que los movimientos rígidos de su cuerpo. 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 olas del agua y el impacto en todo el dominio de los fluidos.
Tipos de VLFS
Los VLFS tipo pontón también se conocen en la literatura como VLFS tipo tapete debido a su pequeño calado en relación con las dimensiones de longitud. Las estructuras flotantes de tipo pontón muy grandes a menudo se denominan Mega-Flotadores . Como regla general, el Mega-Float es una estructura flotante que tiene al menos una dimensión de longitud mayor a 60 metros (200 pies) Las estructuras flotantes horizontalmente grandes pueden tener de 500 a 5,000 metros (1,600 a 16,400 pies) de longitud y de 100 a 1,000 metros (330 a 3280 pies) de ancho, con un espesor típico de 2 a 10 metros (6,6 a 32,8 pies).
Aplicaciones
Muchas de las grandes estructuras flotantes han sido conceptualizado, incluyendo un campo de golf , [4] una granja , [5] y los complejos habitables vivir a largo plazo ( Seasteading ).
Algunas grandes estructuras flotantes que se han construido incluyen aeropuertos flotantes y plataformas de aterrizaje flotantes para los cohetes de retorno.
Aeropuerto flotante
Un prototipo de aeropuerto flotante Mega-Float se construyó en la bahía de Tokio de 1998 a 1999. [6] Tenía un kilómetro de longitud y estaba destinado principalmente a ser un 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 precisa sobre una pista flotante propuesta en el Aeropuerto Internacional de Kansai , que no se construyó (en cambio, se construyó una isla artificial para apoyar la pista).
Plataforma de operaciones de vehículos de lanzamiento flotante
En la década de 2010, SpaceX contrató a un astillero de Luisiana para construir una plataforma de aterrizaje flotante para vehículos de lanzamiento orbitales reutilizables . La plataforma tenía una superficie de plataforma de aterrizaje de aproximadamente 90 por 50 metros (300 pies × 160 pies) y era capaz de posicionarse con precisión con propulsores azimutales propulsados por diesel [8] para que la plataforma pueda 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 usó 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] El tramo de la pierna 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 de GPS . El CEO de SpaceX, Elon Musk, mostró por primera vez una fotografía de la " nave autónoma del puerto espacial " en noviembre de 2014. La nave está diseñada para mantenerse en 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 de drones llamada 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 marcha que actúa como una plataforma de aterrizaje móvil flotante . El barco estabilizado hidrodinámicamente aumenta la probabilidad de una recuperación exitosa en mares agitados . [15]
Garaje de estacionamiento flotante
Se ha patentado un concepto para una barcaza de estacionamiento automotriz flotante con lados en ángulo para desviar el viento. [16] Existen varias barcazas de estacionamiento de lados abiertos en Gotemburgo y la ciudad de Nueva York .
Planta de producción de GNL flotante
La planta flotante de GNL de Shell se construyó para procesar y licuar gas natural costa afuera en gas natural licuado para su transporte y almacenamiento. [17] [18] El proyecto Shell estaba programado para comenzar 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 primera carga de gas natural licuado a clientes en Asia. [18]
Ver también
- Edificio flotante
- Aerogenerador flotante
- Barco de carga pesada
- Portaaviones
- Túnel flotante sumergido
- Base offshore móvil
- Seasteading
- Arquitectura aeroespacial
- Ciudades e islas flotantes en la ficción
- Plataforma de alojamiento
Referencias
- ^ "Ciudad flotante DeltaSync" . Deltasync.nl . Consultado el 27 de octubre de 2014 .
- ^ Japón construyó el Mega-Float (una pista flotante en la bahía de Tokio); Japón también tiene bases flotantes de almacenamiento de combustible en las islas Shirashima y Kamigoto, y muelles de transbordadores flotantes en el puerto de Ujina (Hiroshima). Actualmente se utilizan varios puentes flotantes muy largos; tres se encuentran cerca de Seattle, Washington, EE. UU. El Puente Flotante, Dubai , sobre el Dubai Creek, tiene 300 metros de largo. Singapur construyó el escenario de rendimiento flotante más grande del mundo en Marina Bay y actualmente está instalando una mega instalación de almacenamiento de combustible flotante frente a Pulau Sebarok. Actualmente, Corea del Sur está instalando tres islas flotantes en el río Han, que se utilizarán para centros de convenciones, y otro proyecto en Seúl funcionará como hotel / centro de convenciones / lugar de aduanas / muelle. Science Direct, Very Large Floating Structures , pág. 63
- ^ a b Wang, CM; Tay, ZY (2011). "Estructuras flotantes muy grandes: aplicaciones, investigación y desarrollo" . Ingeniería de Procesos . 14 : 62–72. doi : 10.1016 / j.proeng.2011.07.007 .
- ^ Kiniry, Laura. "9 de las estructuras flotantes más extrañas del mundo: campo de golf flotante" . Consultado el 28 de octubre de 2014 .
- ^ Kiniry, Laura. "9 de las estructuras flotantes más extrañas del mundo: granja flotante" . Consultado el 28 de octubre de 2014 .
- ^ Estructura flotante muy grande - Mega-Float, terminado en 1999 . New Atlantis 2002, consultado el 1 de octubre de 2011
- ^ Las áreas que se están estudiando en Mega-Float incluyen el comportamiento hidroelástico de la unidad, la respuesta y durabilidad del sistema de amarre, el sistema conector y sus juntas soldadas, el sistema anticorrosión, el efecto de la unidad en las olas del mar circundantes que impactan en la costa cercana, y el efecto de la unidad sobre las corrientes predominantes de la bahía, la calidad del agua y los ecosistemas marinos.
- ^ "SpaceX anuncia la barcaza del puerto espacial posicionada por los propulsores de Thrustmaster" . Thrustmaster. 22 de noviembre de 2014. Archivado desde el original el 7 de diciembre de 2014 . Consultado el 23 de noviembre de 2014 .
- ^ Bergin, Chris (17 de diciembre de 2014). "SpaceX confirma el lanzamiento de CRS-5 hasta el 6 de enero" . NASASpaceFlight.com . Consultado el 18 de diciembre de 2014 .
- ^ Foust, Jeff (25 de octubre de 2014). "El próximo lanzamiento de Falcon 9 podría ver el aterrizaje de la plataforma en la primera etapa" . Noticias espaciales . Consultado el 25 de octubre de 2014 .
- ^ Bullis, Kevin (25 de octubre de 2014). "SpaceX planea comenzar a reutilizar cohetes el próximo año" . Revisión de tecnología del MIT . Consultado el 26 de octubre de 2014 .
- ^ Dean, James (24 de octubre de 2014). "SpaceX intentará aterrizar con el propulsor Falcon 9 en una plataforma flotante" . Consultado el 27 de octubre de 2014 .
- ^ Musk, Elon (22 de noviembre de 2014). "Nave autónoma del drone del puerto espacial" . SpaceX . Consultado el 23 de noviembre de 2014 .
- ^ "SpaceX Rocket realiza un aterrizaje espectacular en un barco de aviones no tripulados" . Fenómenos . Consultado el 10 de abril de 2016 .
- ^ Burghardt, Thomas (20 de septiembre de 2018). "Sobre la base de New Shepard, Blue Origin para inyectar mil millones de dólares en la preparación de New Glenn" . NASASpaceFlight.com . Consultado el 22 de septiembre de 2018 .
- ^ Liollio, Zachary. "10.472.024 Gabarra flotante de estacionamiento para vehículos" . Base de datos de imágenes y texto completo de patentes de la USPTO . Oficina de Patentes y Marcas de EE. UU . Consultado el 19 de febrero de 2021 .
- ^ "Tecnología de GNL flotante de Shell elegida por empresa conjunta para el proyecto Greater Sunrise - Shell Worldwide" . Shell.com. Archivado desde el original el 29 de mayo de 2011 . Consultado el 10 de junio de 2011 .
- ^ a b "Preludio FLNG" . www.shell.com . Consultado el 19 de septiembre de 2019 .
- ^ Kelly, Ross (19 de junio de 2014). "GDF Suez, Santos detienen el innovador plan de GNL en Australia: las empresas dicen que el proyecto de conversión costa afuera no es comercialmente viable" . Wall Street Journal . Consultado el 30 de diciembre de 2014 .
La decisión destaca los riesgos a los que se enfrentan los proyectos de exportación de gas australianos a medida que se enfrentan a los altos costos y la competencia de América del Norte y Rusia, que compiten por proporcionar a las empresas de servicios públicos asiáticos 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.
- ^ "Preludio inicia la producción" . www.shell.com.au . Consultado el 19 de septiembre de 2019 .
enlaces externos
- Análisis hidroelástico de estructuras flotantes muy grandes , AI Andrianov, tesis doctoral, Universidad Tecnológica de Delft , 2005
- Clover, Charles (14 de agosto de 2015). "Proyecto de fortaleza flotante de lanzamiento chino" . ft.com . Consultado el 15 de agosto de 2015 .