Dos de las tecnologías emergentes más prometedoras del mundo, los paneles solares y los drones, pueden ser aún más valiosas cuando se usan juntas. Los investigadores y las empresas ya están comenzando a explorar los múltiples usos potenciales de los drones que funcionan con energía solar.
Por sí solas, estas dos tecnologías tienen un enorme potencial. Se espera que el mercado de drones comerciales crezca a $ 17 mil millones para 2024, según un informe de Global Market Insights, Inc. Los últimos pronósticos de Wood Mackenzie Power and Renewables muestran que la capacidad solar instalada global aumentará a un teravatio, o un billón de vatios, para 2023.
Ambas tecnologías están mejorando y sus costos están bajando. Aprovechar la energía del sol para obtener una potencia casi continua resolvería una de las limitaciones más importantes de los drones:la resistencia. La mayoría de los drones funcionan con baterías y necesitan volver al suelo para recargarse después de unas horas. Parece natural que comencemos a usar paneles solares para impulsar drones.
¿Cómo funciona?
Durante algún tiempo, los paneles solares eran demasiado voluminosos para alimentar drones. La llegada de paneles solares delgados, flexibles y livianos ha cambiado esa situación. La mayoría de los paneles solares tienen un grosor de hasta 200 micrómetros, pero cortar las obleas de silicio a unos pocos micrómetros hace que los paneles sean flexibles.
Los investigadores del MIT también han logrado avances en el uso de materiales orgánicos para crear paneles solares delgados, livianos y transparentes. Han desarrollado un método en el que depositan una capa de grafeno de un átomo de espesor en una célula solar. Una empresa de energía solar llamada Alta Devices cultiva una capa de arseniuro de galio (GaAs) de unas pocas micras de espesor y la utiliza como un panel liviano. Estos tipos de paneles solares se pueden colocar en las alas de los drones sin sobrecargarlos.
A medida que la tecnología solar mejora, se vuelve cada vez más eficiente, lo que significa que puede convertir más luz solar que incide en un panel en electricidad. Los paneles solares más eficientes conectados a los drones significan que podrían permanecer en el aire por más tiempo. Hoy en día, la mayoría de los paneles solares estándar tienen un índice de eficiencia del 11 al 15 por ciento. Alta Devices ha logrado una eficiencia del 31,6 por ciento.
Los drones que funcionan con energía solar también pueden transportar baterías de iones de litio que cargan los paneles solares, lo que permite que el vehículo aéreo no tripulado continúe volando durante la noche. Cuanto más ligero sea el peso de los paneles, más baterías se pueden incluir. Cuanto más eficientes sean las baterías, más carga pueden enviar a las baterías para su almacenamiento.
Según los informes, una empresa llamada Titan Aerospace está desarrollando un dron que podría volar hasta cinco años sin parar. Tiene alas de 50 metros de largo que están cubiertas con 3.000 células solares y baterías de iones de litio en el interior del ala. Volaría a una altitud de alrededor de 65,000 pies, lo que le daría acceso sin obstáculos a la luz solar.
-
Aplicaciones
Los drones solares podrían realizar muchas de las mismas tareas que realizan otros tipos de drones, incluida la inspección de infraestructura y edificios, la inspección de daños por tormentas y el seguimiento de la vida silvestre. Sin embargo, el uso de energía solar para impulsar estos vehículos aéreos no tripulados podría hacer que estas operaciones sean más eficientes y rentables. Eliminaría la necesidad de volver a bajar los drones después de unas horas para cargarlos.
Por esta razón, los vehículos aéreos no tripulados que funcionan con energía solar podrían ser especialmente útiles para aplicaciones que requieren que los drones permanezcan en funcionamiento durante largos períodos, o incluso indefinidamente. Estos drones podrían actuar esencialmente como satélites y recopilar datos meteorológicos, rastrear la vida silvestre, realizar mapas y recopilar información para otras investigaciones científicas.
Dos empresas líderes, Google y Facebook, también han experimentado con el uso de drones que funcionan con energía solar para brindar acceso a Internet de banda ancha a poblaciones sin servicio, en su mayoría países en desarrollo y áreas remotas. Las compañías imaginaron vehículos aéreos no tripulados que podrían permanecer en el aire durante largos períodos y transmitir acceso a Internet al suelo. Google abandonó su proyecto de drones hace unos años en parte para continuar con el Proyecto Loon, que utiliza globos estratosféricos y dispositivos electrónicos alimentados por células solares para brindar acceso a Internet.
Facebook detuvo su iniciativa de drones de Internet, Aquila, en junio. La compañía dijo que todavía quiere expandir el acceso a Internet, pero que dependerá de otras compañías para construir drones. Es posible que Google y Facebook ya no construyan drones con energía solar, pero eso no significa que otras compañías no lo hagan. La idea todavía tiene mucho potencial para proporcionar acceso a Internet, especialmente a medida que mejoran las tecnologías asociadas.
Además, los drones que funcionan con energía solar también son una tecnología prometedora en muchas otras áreas. Es posible que comencemos a verlos empleados en muchos sectores diferentes en los próximos años.
Biografía del autor:
Emily es una escritora de tecnología verde que cubre temas de energía renovable y diseño sostenible. Puede leer más sobre su trabajo en su blog, Conservation Folks.