El ITER, realiza el estudio de viabilidad para la construcción de un avión solar de 20 metros de envergadura que volará con células solares fotovoltaicas de concentración.
El proyecto se realiza tras haber obtenido una subvención dentro del Subprograma Aeroespacial en el marco del Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica. El estudio plantea la viabilidad de la construcción de un avión propulsado por la energía generada por células solares fotovoltaicas. Un aparato completamente autónomo, no contaminante y con aplicaciones en los campos de observación y vigilancia de la Tierra.
Muchos son los retos que implica el proyecto. Entre ellos cabe destacar el diseño aerodinámico, el sistema de generación de electricidad mediante el uso exclusivo de células fotovoltaicas y el sistema de acumulación de energía, así como los sistemas de navegación y seguimiento, que incluyen la transferencia de información a la base o las bases en tierra.
El movimiento se demuestra volando
Para tener un mejor conocimiento de todos estos aspectos, así como los relativos a la fabricación, el ITER está fabricando un prototipo de demostración que podría estar volando este verano. Este avión de pruebas tiene 6,3 metros de envergadura, pesa 3,5 kilos y alcanzará una velocidad máxima de 60 metros por segundo. El sistema de generación energético está compuesto exclusivamente por células de silicio monocristalino.
En total el avión monta 80 células fotovoltaicas que se han laminado directamente en el ala y que proporcionarán 332 W de potencia a nivel del mar (18,3% de eficiencia) y 500 W a la máxima altura de vuelo (23,8% de eficiencia). El avión dispone de un sistema de navegación autónomo capaz de mantener tanto una trayectoria predefinida como de adoptar las estrategias de vuelo más adecuadas a la energía disponible, en función de las condiciones ambientales de radiación solar. El sistema de acumulación de energía está formado por baterías de polímero de litio.
Los primeros vuelos del prototipo servirán para incorporar modificaciones hasta conseguir validar el diseño del avión y optar a obtener un récord de permanencia de vuelo. El avión definitivo en cuya viabilidad trabaja el ITER es un aparato de 20 metros de envergadura que sustituirá las células de silicio monocristalino del prototipo por células solares de concentración de arseniuro de galio que permitirán obtener mayor potencia eléctrica. Suficiente, según los cálculos, para accionar los cinco motores y asegurar el funcionamiento de los dispositivos necesarios para la realización de las aplicaciones prácticas encomendadas. La energía necesaria para la operación nocturna se almacena en baterías de tecnología de litio-azufre.
Alto, limpio y duradero
Los aviones solares vuelan a gran altura y sin utilizar combustibles convencionales. No contaminan, por tanto, y al no necesitar tripulación pueden permanecer mucho tiempo en el aire, lo que multiplica sus posibles utilidades. Además, descienden con facilidad para su mantenimiento y están disponibles con rapidez.
Todas estas características amplían sus usos. Observatorio permanente de la atmósfera y la superficie terrestre a baja cota, modo de comunicación de emergencia en caso de catástrofe, seguimiento científico de animales migratorios… Son ejemplos de aplicaciones que el uso descubrirá.
