¿Es posible generar energía con cometas y drones?

Podría un dron o una cometa generar la energía como lo hacen los grandes aerogeneradores eólicos? Para responder a este pregunta un grupo de investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid han desarrollado un simulador de vuelo para estudiar el comportamiento de estos sistemas de generación de energía aerotransportada (AWES, por sus siglas en inglés). Estos producen la energía eléctrica a partir del viento: la que la costosa torre de los aerogeneradores convencionales es sustituida por un cable y, sus palas, por una aeronave que puede ser una cometa flexible o un dron gigante, explican desde los investigadores.

En los llamados sistemas de generación en tierra, la fuerza del cable se usa para mover un generador eléctrico instalado en la superficie, mientras que en los sistemas de generación en vuelo la energía eléctrica se produce por un aerogenerador embarcado en la aeronave y transmitida a tierra por el propio cable. En ambos casos, "el resultado es un sistema con un menor coste de instalación y materiales que puede operar a grandes altitudes (por encima de 500 metros), donde el viento es más intenso y menos intermitente", explican fuentes de la UC3M.

Otra de las ventajas de estos sistemas, señalan los investigadores, es que presentan un menor impacto visual y mayor facilidad de transporte, lo que permite generar energía en lugares remotos de difícil acceso.

En un artículo científico publicado recientemente en la revista Applied Mathematical Modelling, señalan que con el simulador de vuelo no solo pueden estudiar el comportamiento de estos sistemas, sino "optimizar su diseño y encontrar trayectorias que maximicen la generación de energía”, indica el ingeniero Ricardo Borobia Moreno, del Área de Mecánica de Vuelo del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) y doctorando en el Departamento de Bioingeniería e Ingeniería Aeroespacial. El software que han desarrollado se encuentra registrado con titularidad de la UC3M y se puede descargar libremente para su uso en investigación por otros grupos.

“Los AWES son tecnologías disruptivas que operan a gran altitud y generan energía eléctrica”, explica Gonzalo Sánchez Arriaga, investigador Ramón y Cajal del departamento de Bioingeniería e Ingeniería Aeroespacial de la UC3M. “En ellas se combinan disciplinas clásicas de la ingeniería eléctrica y la aeronáutica, como el diseño de máquinas eléctricas, la aeroelasticidad o el control, con otras más recientes y no convencionales relacionadas con los drones y la dinámica de cables”, añade.

Junto con el simulador, los investigadores han puesto en marcha un banco de ensayos en vuelo para sistemas AWES, equipado con dos cometas de kitesurf, y han registrado durante numerosos vuelos datos como la posición y velocidad de la cometa, ángulos de ataque y resbalamiento y tensiones en las líneas. A partir de ellos, se han podido desarrollar y validar diferentes herramientas de software, como el mencionado simulador o un estimador de los distintos parámetros que caracterizan en cada instante el vuelo de la cometa. 

La investigación y creación de empresas relacionadas con la generación de energía con cometas y drones a gran altura, es decir, por encima de los 500 metros, está experimentando un importante crecimiento en los últimos años gracias al apoyo financiero, entre otros, de la Comisión Europea y de empresas privadas como Google.