Introducción: Tornillos de tierra – La “revolución verde” en los cimientos fotovoltaicos

A medida que las plantas fotovoltaicas a escala global avanzan hacia un desarrollo de gran envergadura y se instalan en terrenos complejos, las limitaciones de los cimientos tradicionales de hormigón —en cuanto a plazos de construcción, impacto ambiental y control de costos— resultan cada vez más evidentes. A principios de 2024, la tecnología de tornillos de tierra logró varios avances: desde soluciones personalizadas adaptadas a las condiciones del suelo indio, hasta nuevos productos galvanizados por inmersión en caliente lanzados por empresas europeas, y pasando por diseños patentados de doble tornillo de tierra para seguidores solares. Los tornillos de tierra, con sus ventajas singulares —no requieren hormigón, permiten una instalación rápida y son reciclables—, se están convirtiendo en una opción clave en la ingeniería de cimentaciones para proyectos fotovoltaicos de montaje en suelo.

Según análisis del sector, la tecnología de tornillos de anclaje surgió en el ámbito de la investigación en ingeniería de defensa de la Universidad Técnica de Múnich entre las décadas de 1960 y 1970, y se ha empleado ampliamente en proyectos fotovoltaicos en China desde 2006. En 2024, esta tecnología está pasando de ser una “opción de nicho” a convertirse en una “solución convencional”.

Parte uno: Mercado de la India – Lanzamiento de soluciones localizadas de tornillos de tierra en REI 2024

1.1 Empresa de tornillos de tierra: Productos personalizados para suelos indios

En noviembre de 2024, en la REI Expo 2024 celebrada en Nueva Delhi, la empresa india Ground Screw Company presentó su sistema de anclajes helicoidales metálicos, desarrollado específicamente para el mercado indio. El producto utiliza tornillos de tierra de acero galvanizado que se atornillan en el suelo para formar una cimentación de pilotes metálicos, que sustenta las estructuras de montaje de módulos fotovoltaicos.

Parámetros técnicos clave:

Prasad Bhagare, fundador de la empresa, explicó que esta tecnología fue desarrollada originalmente en la Universidad Técnica de Múnich entre las décadas de 1960 y 1970 y ha sido ampliamente utilizada en proyectos fotovoltaicos en China desde 2006. Mediante el análisis de los diversos tipos de suelo de la India y la transferencia de tecnología, la empresa ha desarrollado productos de tornillos de tierra adaptados a las condiciones geológicas específicas del país.

Ventaja de la agrovoltaica: En los proyectos agrivoltáicos, los tornillos de tierra evitan el uso de hormigón, productos químicos y la alteración a gran escala del suelo, lo que elimina el riesgo a largo plazo de que el cemento y el carbonato de calcio se filtren al suelo, convirtiéndolos en una solución de instalación sostenible.

1.2 Capacidad de personalización del producto

Ground Screw Company ofrece productos de tornillos de tierra personalizados y adaptados a aplicaciones específicas; según el tipo de suelo, se pueden proporcionar soluciones a medida para distintos usos, como bombas de agua solares y cimentaciones para farolas. Esta estrategia de producto localizada y personalizada refleja la tendencia de la tecnología de tornillos de tierra, que pasa de ser “universal” a ser “específica para cada escenario”.

Parte II: Mercado europeo – Se lanza un nuevo tornillo de tierra galvanizado por inmersión en caliente

2.1 ESG: Tornillo de tierra galvanizado conforme a la norma UNE EN ISO 1461

En octubre de 2024, la empresa española Elementos de Sujeción Galvanizados (ESG) lanzó un nuevo tornillo de tierra galvanizado por inmersión en caliente, diseñado específicamente para plantas fotovoltaicas de montaje en suelo.

Parámetros clave del producto:

Un portavoz de ESG declaró: “Este método reduce de manera significativa el tiempo y el costo de instalación, al tiempo que ofrece una estabilidad y una resistencia óptimas. Su diseño robusto lo convierte en una solución ideal para sostener módulos solares y otras infraestructuras ligeras.”

Capacidad de personalización: ESG puede personalizar los diseños de tornillos de tierra según las especificaciones del proyecto, ajustando los materiales, las dimensiones y las características para satisfacer los requisitos del cliente. El proceso de galvanizado por inmersión en caliente garantiza una excelente resistencia a la corrosión, con una vida útil sin necesidad de mantenimiento superior a 30 años.

2.2 Características técnicas del producto

El tornillo de tierra cuenta con una estructura metálica provista de hélices que se atornilla directamente en el suelo, sin necesidad de excavaciones ni cimentaciones de hormigón. La empresa afirma que el producto funciona de manera eficiente en diversos tipos de suelo, al tiempo que reduce el impacto ambiental.

Parte Tres: Innovación de Producto – Diseño de doble hoja y tecnología de brida ajustable

3.1 Tornillos de tierra de doble hoja: capacidad de carga mejorada y adaptabilidad a múltiples terrenos

En 2024, el producto de tornillo de tierra de doble hoja de PV Mounts (modelo PVM‑GS‑04C) logró varios avances técnicos.

Parámetros técnicos:

Ventajas clave del producto:

Diseño de doble hoja: Garantiza una penetración rápida en diversos tipos de suelo (desde arcilla blanda hasta terreno rocoso), proporcionando una cimentación estable.

Sostenible y reutilizable: Fácil de retirar y reubicar, lo que brinda flexibilidad para futuros proyectos.

Instalación fácil: Sin maquinaria pesada ni ingeniería de cimentación compleja, lo que reduce el tiempo de mano de obra y los costos del proyecto.

Alta capacidad de carga: El diseño de rosca soldada soporta cargas horizontales y verticales, garantizando la estabilidad estructural.

Escenarios aplicables: El producto es adecuado para proyectos fotovoltaicos, cimentaciones de cercas, construcción de edificios, señales viales, vallas publicitarias y diversas otras aplicaciones.

3.2 Tornillos de tierra con brida ajustable: Solución a los desafíos de alineación en altura

PV Mounts también lanzó el tornillo de tierra con brida ajustable (modelo PVM‑GS‑04B), que logra un avance revolucionario en el ajuste de la altura.

Innovación central: Un diseño único de brida no fija permite un ajuste preciso de la altura, proporcionando una base perfectamente nivelada para los módulos solares. Tras la instalación, la brida se fija firmemente al eje del tornillo mediante el apriete de tres tuercas.

Proceso de instalación:

Atornille el tornillo de sujeción al suelo hasta la profundidad requerida (600‑3500 mm).

Afloje la brida y ajuste la altura de acuerdo con los requisitos de instalación del módulo.

Compruebe la nivelación utilizando un nivel de burbuja.

Ajuste las tres tuercas para asegurar la brida.

Suelos adecuados: Suelo arenoso, suelo blando, terreno montañoso y otras condiciones geológicas.

Parte Cuarta: Innovación en patentes – Sistema de soporte con tornillo de tierra dual para seguidores solares

En mayo de 2024, se publicó una patente internacional para un “Sistema de soporte y dispositivo de instalación para seguidores solares” (AU2022364583), lo que demuestra una aplicación innovadora de los tornillos de tierra en el ámbito de los seguidores solares.

Solución técnica: El sistema de soporte comprende dos pilotes helicoidales o pilotes con pala, atornillados en el terreno y dispuestos a lo largo del eje longitudinal del seguidor solar. Una estructura de soporte superior cuenta con una primera pata y una segunda pata, instaladas respectivamente sobre los dos pilotes y que se extienden hacia arriba, estando la zona superior uniendo ambas patas.

Valor técnico: Este diseño integra cimentaciones con tornillos de tierra y sistemas de seguidores, ofreciendo una solución de cimentación más eficiente y flexible para plantas fotovoltaicas a gran escala basadas en seguidores.

Parte cinco: Ventajas de la aplicación en ingeniería – Abordaje del levantamiento por congelación y de terrenos complejos

5.1 Resistencia al levantamiento por congelación

Según un informe de diciembre de 2024 publicado en la revista Solar Builder, los tornillos de tierra ofrecen un rendimiento excelente frente a las fuerzas de levantamiento por heladas en regiones frías como Maine. Chase Anderson, de Terrasmart, señaló: “La razón por la que los tornillos de tierra resultan tan eficaces para hacer frente al levantamiento por congelación es que presentan una superficie mucho más reducida —aproximadamente entre un tercio y una cuarta parte de la de una cimentación por pilotes tradicional—. Por ello, la propia fuerza de levantamiento provocada por la helada se ve disminuida, y las hélices se encuentran siempre por debajo del nivel de la capa de hielo.”

5.2 Adaptabilidad al terreno

Para los sitios con topografía compleja, la “ventana de exposición” (el rango de altura del tubo de torsión sobre el nivel del suelo) de los sistemas de tornillos de anclaje es más flexible que la de las pilas en H tradicionales. Charles Almy, de Nextracker, explicó: “Contamos con una ventana de exposición más amplia, lo que nos permite superar obstáculos que antes no podíamos sortear.”

5.3 Ventajas de la conformidad ambiental

Con el aumento de los requisitos de organismos como la Oficina de Administración de Tierras de Estados Unidos, que exigen “nivelación cero del terreno”, el diseño que sigue la topografía de los sistemas de tornillos de tierra se ha convertido en una ventaja importante. En algunos sitios, los movimientos de equipos están limitados para evitar perturbar la capa superficial del suelo. Las soluciones con tornillos de tierra eliminan la necesidad de equipos de preperforación, lo que reduce la alteración del terreno.

Parte Sexta: Resumen de las tendencias en tecnología de tornillos de tierra para 2024

Perspectiva

De cara a 2025 y a futuro, la tecnología de tornillos de anclaje para aplicaciones fotovoltaicas seguirá avanzando en las siguientes direcciones:

Mejoras de materiales: Los recubrimientos de alta resistencia a la corrosión y el acero de alta resistencia prolongarán aún más la vida útil de los tornillos de tierra.

Revolución de la eficiencia en la instalación: Los equipos de instalación mecanizados y automatizados mejorarán aún más la eficiencia de la construcción.

Segmentación de escenarios: Seguirán surgiendo productos específicos para la agrovoltaica, los sistemas híbridos de piscicultura‑energía solar, los soportes con seguidores y otros escenarios particulares.

Cumplimiento ambiental reforzado: En áreas ecológicamente sensibles y en proyectos de nivelación cero, las ventajas ambientales de los tornillos de tierra serán aún más evidentes.

Avances en la normalización: Los países acelerarán la elaboración de normas técnicas y especificaciones de aceptación para los productos de tornillos de tierra.

En pocas palabras

En 2024, desde la personalización localizada de Ground Screw Company para la India hasta los productos galvanizados por inmersión en caliente con una vida útil de 30 años de ESG en España, pasando por las innovaciones de PV Mounts en cuanto a sus bridas ajustables y de doble hoja, y la patente del rastreador de tornillos de tierra dual, la tecnología de tornillos de tierra está ofreciendo una solución “verde” para la ingeniería de cimentaciones de plantas fotovoltaicas de montaje en tierra, con mayores velocidades de instalación, una mayor adaptabilidad ambiental y un menor impacto ecológico.