Terrasa demuestra la alta capacidad de innovación de su universidad. Alumnos de la Escuela Técnica Superior de Ingenierías Industrial y Aeronáutica de Terrassa (ETSEIAT) crean un avión solar no tripulado.
El avión ya ha volado durante seis horas consecutivas, mediante energía solar. Se trata del denominado proyecto ‘Solar Endeavour UPC’, la primera nave de estas características, que funciona con energía solar, que se construye en nuestras universidades.
Esta iniciativa cuenta con el apoyo de compañías como GTD o CATUAV, así como el respaldo del programa INSPIRO de promoción de talentos emprendedores del ETSEIAT.
Este nuevo reto desde el punto de vista tecnológico ha sido posible gracias a un grupo de estudiantes que han fomado el ‘Trencalòs Team’ del ETSEIAT. Los siete universitarios han creado una tecnologíaa con la que se puede hacer volar el Solar Endeavour UPC, el primer avión en España que funciona con energía solar fotovoltaica.
El objetivo principal de esta iniciativa ha sido la incorporación de células solares en las alas y el diseño del Sistema de Gestión de Energía (SGE) de forma eficaz. Esta tecnología ya está disponible en muchos países, pero no aquí.
Tras 18 meses de trabajo y por su propia iniciativa, este equipo ha conseguido que el avión vuele durante casi 6 horas consecutivas en el aeroclub Sedis, en la Seu d’Urgell.
Funcionamiento
El Solar Endeavour ha volado, gracias a una gestión inteligente de la energía. El motor se alimenta a través de 2 fuentes energéticas: las baterías y el panel solar. Durante las horas de máxima insolación (10 a 18h), el panel solar es capaz de suministrar más de la mitad de la energía necesaria para que el avión se pueda mantener en vuelo estable, alargando la vida de las baterías. Por lo tanto, a pesar de que el Sol no es una fuente de energía constante, gracias a este sistema el avión es capaz de volar siempre, con las baterías que se cargan cuando hay buenos niveles de insolación.
Realizar una correcta y eficiente gestión de todas las situaciones durante el vuelo, como por ejemplo el ascenso y el descenso, los cambios térmicos, las descendencias, el fuerte viento o la bajada de la intensidad solar, es muy complejo. Se necesita un sistema inteligente, el Sistema de Gestión de Energía (SGE), que garantice la potencia y la maniobrabilidad que el piloto necesita en todo momento para controlar la nave correctamente, desde la cabina de pilotaje terrestre.
De hecho, una de las dos máximas dificultades del proyecto consistía en garantizar la autonomía energética del Solar Endeavour UPC. Por eso, el equipo tuvo que crear un Sistema de Gestión de Energía (SGE) propio, que se adaptara al diseño de la aeronave y que distribuyera la energía que proporcionan las células solares y las baterías para alimentar el motor, estableciendo una estrategia de gestión de energía para maximizar la autonomía del avión.
El SGE no es un producto comercial disponible en el mercado, puesto que sus especificaciones son muy concretas y exigentes para el caso de un avión solar. De este modo, en este proyecto se ha desarrollado un SGE exclusivo, con un algoritmo de control propio para maximizar la autonomía de la aeronave. Se ha diseñado el circuito electrónico y se ha implementado el circuito con componentes de alta calidad y eficiencia, siguiendo los estrictos requerimientos de operación.
Adaptar las células solares
Otra de las principales dificultades con que se enfrentaban los estudiantes fue la adaptación de las células solares a las alas; un reto técnico de gran complejidad debido a la enorme fragilidad del silicio monocristalino, que es el material con el cual están fabricadas las células. Es imprescindible que la interferencia entre las células solares y el perfil aerodinámico del ala sea mínima, de aquí a que esta tecnología sea crítica para el éxito de los aviones solares. Y es que un espesor excesivo o un acabado superficial rugoso podrían provocar desprendimientos del flujo de aire sobre el ala y el avión perdería el control.
En un avión solar, las células solares se colocan sobre las alas y, ocasionalmente, en la cola, para aprovechar toda la superficie posible y poder acumular el máximo de energía posible. Este hecho implica que las células solares se tengan que adaptar y fijar en una superficie curva y aerodinámica del ala. Las células solares tienen un espesor de 2 décimas de milímetro y no son nada flexibles, de forma que es muy difícil adaptarlas sin romperlas. El panel construido por los estudiantes ha sido un éxito, pues han conseguido que el conjunto de las células solares con su recubrimiento de protección tengan un espesor inferior a 1mm, y esto permite que el avión vuele correctamente.
