- Ensayos en PortCastelló y la UPV para evaluar hormigones más duraderos en ambiente marino-portuario.
- Proyecto europeo AquaWind: materiales innovadores para jaulas de acuicultura integradas con energía eólica offshore.
- Nuevos metales superhidrofóbicos capaces de flotar incluso dañados, con potencial para plataformas y boyas oceánicas.
- Ensayos acreditados de biodegradabilidad en medio acuoso del ITA para validar materiales plásticos y biobasados en mares y ríos.
La búsqueda de materiales más resistentes, sostenibles y seguros para trabajar en el mar se ha acelerado en los últimos años en España y en el conjunto de Europa. Puertos, plataformas de energía renovable, instalaciones de acuicultura y dispositivos oceánicos se enfrentan a un entorno especialmente agresivo, donde la corrosión, el oleaje y la salinidad y la fauna marina ponen a prueba cualquier estructura.
Al mismo tiempo, las exigencias ambientales y normativas son cada vez más estrictas, lo que está impulsando nuevos enfoques en hormigones, plásticos biodegradables, metales avanzados y equipos marinos. Desde los muelles de PortCastelló hasta los ensayos en mar abierto de AquaWind o las pruebas de laboratorio acreditadas en Aragón, se están sentando las bases de una nueva generación de soluciones para entornos marinos.
Hormigones más duraderos para infraestructuras portuarias
En el ámbito portuario, la colaboración entre la Autoridad Portuaria de Castellón (PortCastelló) y la Universitat Politècnica de València (UPV) se ha convertido en un ejemplo de cómo acercar la investigación aplicada a los problemas reales del día a día. El objetivo principal es analizar el comportamiento de nuevos hormigones y soluciones constructivas expuestos directamente al ambiente marino.
Según ha subrayado el presidente de la Autoridad Portuaria, Rubén Ibáñez, este trabajo conjunto refleja un compromiso firme con la innovación y la mejora de la durabilidad de los materiales empleados en diques, muelles y otros elementos estructurales del puerto. La idea es prolongar la vida útil de las infraestructuras y reducir los costes de mantenimiento, sin perder de vista los criterios de sostenibilidad.
Durante el periodo de ensayo, personal técnico de la UPV lleva a cabo una monitorización sistemática del comportamiento del hormigón en condiciones reales de servicio. Para ello se combinan inspecciones in situ, mediciones específicas y el registro continuo de variables ambientales y estructurales que influyen directamente en el deterioro del material.
La campaña de exposición, con una duración aproximada de un mes, permitirá comparar la resistencia y la durabilidad del hormigón real frente a los valores obtenidos en laboratorio. Esta comparación resulta clave para validar modelos de diseño y ajustar la formulación de los materiales a las exigencias concretas del entorno portuario castellonense.
Todos los datos recopilados —temperatura, humedad, nivel de inmersión, cambios superficiales, posibles fisuras o alteraciones internas— se integrarán en un informe técnico conjunto con conclusiones y propuestas de mejora. Además, está prevista la difusión de resultados dentro de un proyecto de I+D más amplio, con la vista puesta en futuras aplicaciones en otros puertos de la red española y europea.
Materiales avanzados para plataformas eólicas y acuicultura en alta mar
En mar abierto, el proyecto europeo AquaWind está probando nuevas soluciones para integrar en una sola plataforma la producción de energía offshore y la acuicultura de peces. Tras la instalación del prototipo en la Plataforma Oceánica de Canarias (PLOCAN), el consorcio ha dado un nuevo paso con la entrada de los primeros juveniles de dorada en la estructura multiuso.
Esta fase marca el arranque de las pruebas en un entorno marino real, con oleaje, corrientes y condiciones oceánicas auténticas. La plataforma se somete así a un doble examen: por un lado, su rendimiento como sistema de producción de energía offshore; por otro, su capacidad para albergar de forma segura y eficiente una instalación de acuicultura de peces.
Con la introducción de los peces, los equipos técnicos monitorizan una amplia gama de parámetros: crecimiento y bienestar de los animales, calidad del agua, impactos ambientales locales y comportamiento de la jaula en combinación con las infraestructuras energéticas. Estos datos serán determinantes para decidir hasta qué punto el concepto puede escalarse y replicarse en otros emplazamientos europeos.
En el corazón del demostrador de AquaWind se encuentra una solución multiuso integrada (MU) que combina un prototipo existente de producción de energía marina en un nivel de madurez tecnológica TRL6 con una propuesta innovadora de acuicultura en TRL4. Este módulo de acuicultura incluye una jaula de peces diseñada a medida, con materiales de red novedosos, alto grado de digitalización para el seguimiento en tiempo real y potencial para trabajar con distintas especies.
Más allá del interés tecnológico, el proyecto pretende aportar conocimiento práctico para la economía azul y la transición energética: cómo compartir espacio en el mar entre distintas actividades, qué materiales aguantan mejor las condiciones de alta mar y qué soluciones resultan realmente viables desde el punto de vista ambiental y económico.
Metales superhidrofóbicos que flotan incluso dañados
En paralelo a las pruebas en puertos y plataformas, la comunidad científica explora nuevos enfoques para mejorar el comportamiento de los metales en contacto con el agua. Un grupo de investigadores, cuyo trabajo ha tenido amplia repercusión internacional, ha desarrollado superficies metálicas superhidrofóbicas capaces de retener aire de forma estable bajo el agua, lo que permite que determinadas estructuras metálicas se mantengan a flote incluso tras sufrir perforaciones.
La clave reside en la superhidrofobicidad, un fenómeno en el que el agua apenas llega a mojar la superficie porque el ángulo de contacto es extremadamente elevado. Esta propiedad se logra mediante una combinación de química de superficie y microestructuras muy rugosas, que recuerdan al comportamiento de ciertas plantas acuáticas capaces de conservar una fina capa de aire cuando se sumergen.
En el caso concreto estudiado, la superficie del metal —por ejemplo, aluminio— se modifica usando láseres de femtosegundo. Estos pulsos ultracortos, del orden de 10⁻¹⁵ segundos, permiten esculpir patrones microscópicos sin calentar en exceso el material circundante. El resultado es una topografía compleja llena de cavidades que atrapan burbujas de aire cuando el metal entra en contacto con el agua.
Los ensayos de laboratorio muestran que esta capa de aire no desaparece con facilidad, ni siquiera cuando se practican orificios de varios milímetros en la estructura. En pruebas controladas, tubos metálicos tratados mantuvieron la flotabilidad durante semanas de inmersión continua, pese a haber sido perforados de forma deliberada para simular daños en servicio.
El producto principal planteado por los investigadores no es un barco completo, sino módulos tubulares de metal superhidrofóbico que pueden ensamblarse para formar plataformas, elementos de flotación o dispositivos auxiliares. Según análisis difundidos en publicaciones especializadas, este tipo de configuración modular podría encontrar aplicaciones en boyas oceánicas, sistemas de captación de energía de las olas o componentes críticos de estructuras offshore en entornos remotos.
Además de la flotabilidad, la presencia de una película de aire en la interfaz metal-agua podría reducir ligeramente la fricción hidrodinámica, mejorando la eficiencia de sistemas de energía marina o disminuyendo el desgaste de componentes que trabajan de forma continua en el océano.
Con todo, los propios autores del desarrollo advierten de varios retos técnicos importantes. El tratamiento con láser de femtosegundo es lento y costoso, lo que dificulta su aplicación directa en grandes superficies como cascos de barcos comerciales. A ello se suman dudas sobre la resistencia a largo plazo frente a abrasión, bioincrustaciones y la acción combinada de la sal y los microorganismos marinos.
También entra en juego un límite físico bien conocido: la llamada ley del cuadrado-cubo. A medida que una estructura crece, su volumen y su peso aumentan más rápido que el área disponible para atrapar aire, de modo que el efecto beneficioso de la capa superhidrofóbica disminuye al pasar de pequeños módulos a buques de gran porte. Por eso, en el horizonte más cercano, estas superficies se plantean como complemento o solución para elementos específicos, y no como sustituto completo de los cascos tradicionales.
Biodegradabilidad y nuevos plásticos para el medio acuático
Otro frente clave en la innovación de materiales marinos es la reducción del impacto de los residuos plásticos en ríos, lagos y mares. En este terreno, el Instituto Tecnológico de Aragón (ITA) ha reforzado sus capacidades con la puesta en marcha de ensayos de biodegradabilidad y desintegración en medio acuoso, convirtiéndose en una entidad pionera acreditada por ENAC para este tipo de análisis.
En la actualidad, el ITA es el único laboratorio en España con acreditación ENAC para realizar el ensayo de biodegradabilidad en agua conforme a la norma UNE-EN ISO 14852. Este método, reconocido internacionalmente, se basa en medir el dióxido de carbono (CO₂) generado durante la degradación aerobia de materiales plásticos en condiciones controladas, lo que permite determinar de forma objetiva su comportamiento ambiental.
Estos ensayos resultan especialmente relevantes para materiales diseñados para degradarse en entornos acuáticos naturales, incluidos productos que inevitablemente pueden acabar en el medio marino. Envases, embalajes, recubrimientos, bienes de consumo o materiales de origen biobasado pueden ser evaluados con criterios comparables y aceptados por autoridades y organismos de certificación.
La acreditación aporta un plus de seguridad jurídica y técnica tanto a las empresas como a los consumidores, ya que ayuda a evitar declaraciones ambientales poco rigurosas o directamente engañosas. Disponer de resultados reconocidos oficialmente facilita la comunicación transparente sobre la biodegradabilidad real de los materiales, algo especialmente sensible en sectores vinculados a la economía circular.
Con esta nueva capacidad, el ITA refuerza su papel como socio tecnológico para compañías que quieren adaptar sus productos a los requisitos ambientales actuales, incluida la reducción del impacto de plásticos y recubrimientos utilizados en aplicaciones cercanas al litoral o en actividades vinculadas al mar.
En conjunto, los avances en hormigones portuarios más resistentes, plataformas multiuso como AquaWind, metales superhidrofóbicos flotantes y ensayos acreditados de biodegradabilidad apuntan a una transformación profunda de cómo se diseñan, prueban y certifican los materiales destinados a entornos marinos. Aunque muchas de estas tecnologías aún se encuentran en fase de validación o primeros despliegues, están trazando un camino en el que la durabilidad, la seguridad y el respeto al medio ambiente dejan de ser objetivos separados para convertirse en requisitos inseparables de cualquier infraestructura o dispositivo que tenga al mar como escenario de trabajo.
