Estrategias innovadoras para superar el impacto del levantamiento por heladas en proyectos solares en Illinois

**Cómo enfrentar el desafío del levantamiento por heladas en instalaciones solares en el Medio Oeste de Estados Unidos**
*Por Ameer Abuhamdeh, Ingeniero de Innovación en Terrasmart*

El levantamiento por heladas, un fenómeno natural que afecta a los suelos en climas fríos, se ha convertido en un desafío importante para las instalaciones solares en el Medio Oeste de Estados Unidos, particularmente en Illinois. Este estado, conocido por sus inviernos severos y su composición única de suelos, enfrenta riesgos significativos que pueden afectar tanto la construcción como la operación a largo plazo de los proyectos solares. Sin embargo, con un enfoque adecuado y soluciones personalizadas, estos obstáculos pueden superarse.

### ¿Qué es el levantamiento por heladas y por qué afecta a Illinois?

El levantamiento por heladas ocurre cuando el agua en el suelo se congela, provocando que el terreno se expanda y ejerza presión hacia arriba. Este proceso, inevitable en regiones con temperaturas bajo cero prolongadas, se ve agravado en Illinois debido a la presencia de suelos compuestos por arcillas finas y sedimentos que son especialmente susceptibles a este fenómeno. Además, la profundidad de la helada en este estado puede superar los cinco pies, lo que complica aún más el diseño de las bases para las estructuras solares.

Otro aspecto crítico es la variabilidad del terreno. Aunque muchas áreas en Illinois han sido utilizadas para la agricultura durante décadas, los suelos pueden ocultar rocas, cantos rodados o incluso lechos de roca, lo que representa un desafío adicional durante la instalación.

### Vulnerabilidades en diferentes etapas del proyecto

El levantamiento por heladas puede impactar un proyecto solar en diversas fases:

1. **Durante la planificación:** Errores en la evaluación del suelo, la topografía o la profundidad de la helada pueden generar problemas que se manifiesten durante la construcción o incluso años después de la operación.

2. **En la instalación:** Las condiciones que favorecen el levantamiento por heladas también pueden aumentar el riesgo de «rechazos» durante la instalación de las bases. Un rechazo ocurre cuando una pila no puede avanzar adecuadamente en el suelo, lo que genera retrasos y sobrecostos.

3. **A largo plazo:** Incluso si un sitio opera sin problemas en sus primeros años, el crecimiento de lentes de hielo en el suelo puede causar un fenómeno conocido como «adherencia por congelación» (adfreeze), donde el suelo congelado se adhiere a las bases y genera fuerzas ascendentes que pueden desestabilizar la estructura con el tiempo.

### Estrategias para mitigar el levantamiento por heladas

Superar este desafío requiere un enfoque integral y adaptado a las condiciones específicas de cada sitio. Entre las estrategias más efectivas se encuentran:

– **Evaluación detallada del sitio:** Es crucial realizar análisis geotécnicos exhaustivos y pruebas de tracción en múltiples puntos del terreno para identificar las propiedades del suelo y los riesgos potenciales.

– **Selección de bases adecuadas:** Elegir entre pilotes y tornillos de tierra depende de las condiciones específicas del sitio. Los tornillos de tierra suelen ser más efectivos en regiones con congelación profunda, ya que ofrecen mayor confiabilidad a largo plazo y son más rápidos de instalar. Sin embargo, en ciertos casos, los pilotes pueden ser una mejor opción. Un análisis de costo-beneficio puede ayudar a tomar la decisión correcta.

– **Preparación para cargas de nieve:** Aunque el levantamiento por heladas se centra en lo que ocurre bajo tierra, las cargas de nieve también pueden debilitar las bases y reducir la eficiencia del sistema. Soluciones como ajustar la inclinación de los módulos, aumentar la altura del borde frontal y reforzar los materiales pueden garantizar la resistencia de la estructura.

### Preguntas clave para los desarrolladores

Para garantizar el éxito de un proyecto solar en regiones como Illinois, los desarrolladores deben trabajar con socios experimentados y hacer preguntas clave, como:

– ¿Cómo calculan las cargas de levantamiento por heladas y las fuerzas de adherencia por congelación?
– ¿Qué métodos utilizan para analizar el suelo y prever riesgos de rechazo?
– ¿Qué experiencia tienen en proyectos en regiones con condiciones similares?
– ¿Cómo manejan las cargas de nieve y las pendientes del terreno durante la instalación?

### Illinois: un líder en energía solar a pesar de los desafíos

A pesar de los retos que presenta el levantamiento por heladas, Illinois sigue siendo un líder nacional en la transición hacia la energía limpia. Con una planificación cuidadosa, evaluaciones detalladas y soluciones personalizadas, los desarrolladores pueden garantizar la confiabilidad y el retorno de inversión a largo plazo de sus proyectos solares.

Ameer Abuhamdeh, Ingeniero de Innovación en Terrasmart, aporta su experiencia

Fuente: https://www.pv-magazine.com/2024/12/09/the-frost-heave-challenge-in-solar-installations/