En el contexto de la transición energética, cuando la búsqueda de fuentes limpias y renovables es crucial, la energía solar emerge como una alternativa prometedora. No solo se aplica a los coches eléctricos y patinetes, también a la propulsión de aviones. Una aeronave que se eleva en los cielos impulsado únicamente por la luz del sol, sin emisiones contaminantes ni dependencia de combustibles fósiles. Gracias al papel clave de España, el sueño de los aviones solares de vuelo perpetuo está más cerca de ser una realidad.
La tecnología solar avanza a pasos agigantados, y los aviones son un testimonio de ello. A medida que la industria aeroespacial se adentra en una nueva era de sostenibilidad, la energía solar se perfila como una aliada poderosa. El cielo ya no es el límite; es el punto de partida para una aviación más limpia y eficiente. Un avión solar es un avión que se propulsa únicamente por la energía recibida del sol.
El primero se construyó en 1974, pero fue en el año 1980 cuando se logró que un dispositivo de estas características volara sin ningún tipo de motor. Pueden ser ligeros y sin tripulación. Lo que les permite permanecer en el aire por meses. Algunos de ellos son tan livianos que pueden lanzarse desde tierra con la mano, mientras que otros se agrupan en enormes “estacionamientos” en la estratosfera. Su potencial es inmenso: desde monitorear áreas remotas hasta proporcionar conectividad en regiones aisladas.
Recientemente, España, dio la bienvenida a su primer avión solar de la historia. Equipado con 12.000 paneles solares es capaz de volar incluso durante la noche. Almacena energía durante el día para mantenerse en el aire sin interrupciones. Su diseño es radicalmente diferente al de los aviones comerciales convencionales. No transporta pasajeros. Está diseñado para misiones de vigilancia, telecomunicaciones y exploración.
Skydweller, avión solar español
Hace un año, el avión español Skydweller realizó su primer vuelo, marcando un hito en la transición hacia la energía limpia en la aviación. Desarrollado por la compañía hispano-estadounidense Skydweller Aero, el innovador vehículo aéreo no tripulado demostró capacidades impresionantes en la base aérea de Albacete, España. Robert Miller, director general de Skydweller, destaca la versatilidad de la tecnología. La aeronave opera en tres modos: con un piloto a bordo, utilizando un sistema de control de vuelo autónomo redundante, o bajo el control remoto de un piloto en tierra, especialmente para pruebas.
El Skydweller integra placas solares, una célula de combustible de hidrógeno verde y baterías de alta capacidad. Durante el día, las placas solares capturan energía solar, que se almacena en las baterías para su uso nocturno. Con una envergadura de 72 metros y un peso de 2.5000 kg, vuela a una altitud media de hasta 13.500 metros y alcanza velocidades de crucero entre 45 y 90 km/h. La capacidad de carga útil y la energía disponible hacen que el Skydweller sea ideal para misiones prolongadas. Corporaciones y gobiernos podrían aprovechar su autonomía para llevar a cabo operaciones de varios meses. Pero, antes de su implementación definitiva, se requieren más estudios y pruebas para garantizar la confiabilidad del producto.
Skydweller planea fabricar diez unidades adicionales este año, en colaboración con la aeronáutica italiana Leonardo. Se exploran modificaciones en los materiales para reducir el peso y aumentar la potencia mediante células solares mejoradas. Tras las exitosas pruebas en España, la marca se prepara para campañas en Estados Unidos, Francia y el Caribe. Su visión: desarrollar aeronaves capaces de sobrevolar cualquier región todo el año.
Aviones de vuelo perpetuo
En la búsqueda de alternativas más limpias y sostenibles para la aviación, los aviones solares están emergiendo como una prometedora realidad. Aún no transportarán pasajeros a sus destinos vacacionales en el corto plazo. Los prototipos, en su mayoría no tripulados, podrían revolucionar la vigilancia aérea en misiones de alto riesgo y las comunicaciones de emergencia en zonas afectadas por desastres naturales.
Aprovechan la energía del sol mediante paneles que cubren sus alas y, en algunos casos, también otras partes de la aeronave. La ventaja es la gratuidad de la fuente de energía y su baja huella ambiental. En comparación con los combustibles fósiles utilizados por los aviones convencionales. Un avión solar no necesita repostar. En teoría, puede permanecer en vuelo mientras haya luz solar.
Los avances tecnológicos y la reducción de costos en las baterías han hecho posible alimentar aviones solares para distancias más largas e incluso durante la noche. Pero los aviones son extremadamente ligeros y lentos en comparación con sus contrapartes tradicionales. Muchos vuelan a velocidades similares a las de un automóvil lento. También enfrentan dificultades en condiciones climáticas adversas. Además, su capacidad de carga es limitada.
Ventajas significativas
A pesar de sus limitaciones, los aviones solares ofrecen ventajas significativas. Son ideales para misiones de vigilancia. Pueden volar a altitudes y durante períodos de tiempo que los pilotos humanos no podrían soportar. A diferencia de los globos, los aviones solares son dirigibles. Facilita el monitoreo de objetivos en tierra o la provisión de cobertura de telecomunicaciones sin desviarse de su rumbo. Su costo y proximidad a la Tierra los hacen atractivos para servicios que los satélites no pueden proporcionar. Podrían capturar imágenes y videos de alta resolución. También ofrecer Internet de banda ancha desde el aire. Incluso realizar misiones de vigilancia por meses, superando las limitaciones de los vuelos tripulados.
Su potencial es innegable. Uno de los desafíos es la resistencia a las inclemencias del tiempo. Los aviones solares enfrentan dificultades para soportar vientos fuertes y condiciones climáticas adversas. Además, su capacidad de carga es limitada, lo que restringe su uso en aplicaciones comerciales y de transporte. Sin embargo, hay esperanza en el horizonte. Diseñadores visionarios están explorando soluciones audaces, como volar en la estratosfera, por encima del clima. Esta capa atmosférica, ubicada a varios kilómetros sobre la superficie terrestre, ofrece un espacio no regulado y en gran parte vacío. Aquí, podrían sortear los desafíos climáticos y alcanzar altitudes cercanas a las de los satélites.
Segundo avión
Skydweller Aero está liderando la revolución de los aviones solares. Tras el exitoso vuelo autónomo de su primer dron de larga duración, la compañía hispano-estadounidense está dando un paso más allá con la construcción de su segunda aeronave. Espera tenerla listo para su entrega el próximo año. El nuevo modelo incorporará mejoras significativas en su estructura, sistemas y células solares, así como en las baterías.
El objetivo es permitir vuelos autónomos de 90 días o más, alcanzando altitudes de hasta 45.000 pies. Robert Miller, director ejecutivo de Skydweller, destaca la importancia de la evolución tecnológica. El nuevo modelo es más pesado y puede transportar más que la mayoría de los otros prototipos de aviones solares. Además, vuela a la misma altitud que los aviones comerciales. Uno de los mayores desafíos es garantizar que el avión sea lo suficientemente robusto como para resistir los vientos y el clima mientras permanece en el aire durante los 90 días previstos.
Enrique Navarro, consejero y asesor ejecutivo de Skydweller, explica que están en conversaciones con el Departamento de Defensa de Estados Unidos y las naciones de Europa occidental de la OTAN para satisfacer las solicitudes del innovador avión. El segundo modelo contará con una capacidad de batería aún mayor, permitiendo transportar cargas útiles más potentes. Su capacidad pasará de 160 kilovatios-hora a 200, lo que representa un logro significativo.
Skydweller reemplaza flotas enteras
En España, Valdepeñas, es el lugar elegido para la planta dedicada a la construcción de las aeronaves. El compromiso de Skydweller con Valdepeñas es firme. Las instalaciones están listas para la producción de las aeronaves. El siguiente paso es crucial: el Gobierno de España debe decidir avanzar con el proyecto y realizar un pedido oficial. El ensamblaje del avión se llevará a cabo en el centro espacial de la NASA en Stennis, ubicado en la frontera entre Misisipi y Luisiana, Estados Unidos. Conocida por ser la mayor plataforma de pruebas de motores de cohetes de la agencia aeroespacial.
El desarrollo continúa según lo planeado, a pesar de los desafíos inherentes a cualquier modificación técnica. Los Skydwellers están diseñados para misiones de larga duración, como la vigilancia aérea en zonas de conflicto, monitorización de actividades navales y detección de narcotraficantes y piratas en alta mar. Además, pueden rastrear la migración y la caza furtiva de vida silvestre en África.
Un solo avión Skydweller, con su capacidad de vuelo perpetuo, reemplaza flotas enteras de aviones convencionales, tripulaciones y personal de mantenimiento. La eficiencia es asombrosa: operar un avión propulsado por energía solar es de 10 a 100 veces más económico que los modelos tradicionales para misiones de larga duración. Skydweller está escribiendo un nuevo capítulo en la historia de la aviación, cuando la sostenibilidad y la innovación se unen en un vuelo sin fin.
114 millones de euros
El modelo Skydweller es el legado del prototipo Solar Impulse. Un avión suizo monoplaza propulsado por energía solar. Con una envergadura equivalente a la de un jumbo jet lo alimentaban 12.000 paneles solares en sus alas de fibras de carbono. El avión representó el sueño de Bertrand Piccard, quien comenzó el proyecto en 2005 con la visión de desarrollar una aeronave solar 100% limpia. En 2016 Piccard dio la vuelta al mundo, en 17 etapas, en la aeronave sin combustibles fósiles. Fue el germen para poner en marcha la compañía.
En 2019, Skydweller Aero adquirió el proyecto y se convirtió en la compañía hispano-estadounidense líder en aeronaves de vuelo perpetuo para defensa y telecomunicaciones. El costo total del proyecto Skydweller se estima en 114 millones de dólares. La cifra incluye la adquisición de la propiedad intelectual del prototipo Solar Impulse y el desarrollo continuo de la aeronave.
La sede principal de Skydweller se encuentra en España, donde también emplea al mayor número de personas. La elección se basó en sus condiciones meteorológicas favorables y una regulación propicia para el desarrollo tecnológico. Aunque la directiva está en Estados Unidos, la mayor parte del equipo de ingeniería y pruebas se encuentra en la sede en Ciudad Real. Donde trabajan cerca de un centenar de empleados de los 130 que tiene la empresa.
En 2021, Skydweller anunció su primer contrato público con la Marina de los Estados Unidos, valorado en más de 5 millones de dólares, para demostrar las capacidades y el rendimiento de su solución para vuelos de larga duración. La compañía ha establecido acuerdos de colaboración con grandes corporaciones, como Telefónica, para explorar soluciones de conectividad. También lograron un contrato de 14 millones de dólares con la Unidad de Innovación de Defensa de la Marina.
Más propuestas
Varias empresas están desarrollando otros proyectos prometedores. Uno de ellos es el Phasa-35, creado por BAE Systems. Un avión híbrido, que combina características de un globo y un parapente. Navega hacia la estratosfera y luego se comporta como un satélite orientable. Con una envergadura similar a la de un avión de fuselaje estrecho, el Phasa-35 pesa tanto como dos asientos de clase ejecutiva y alcanza una velocidad máxima de 35 millas por hora en su ascenso de nueve horas a la altitud de crucero. Para garantizar un viaje seguro, BAE Systems está desarrollando un sistema de predicción meteorológica de cinco dimensiones.
El sistema analiza diversas condiciones atmosféricas en diferentes momentos, ubicaciones y altitudes a lo largo de la trayectoria de lanzamiento del avión. Utilizando inteligencia artificial, se determina la ruta ideal hacia la estratosfera. La empresa tiene como objetivo tener una nave comercial operativa para finales de 2027.
Otros prototipos también están en juego. El Zephyr, desarrollado por Airbus, pesa solo 165 libras y es más frágil. Actualmente, una tripulación de cinco personas lo lanza corriendo por el suelo. Airbus está construyendo su primera base aérea en Kenia, donde las condiciones climáticas favorables y los vientos suaves aumentan las posibilidades de navegación segura durante las 10 horas de ascenso y las 16 horas de descenso desde la estratosfera.
Un consorcio japonés liderado por NTT Docomo invertirá 100 millones de dólares en el desarrollo del Zephyr. Airbus tiene previsto probar un Zephyr que proporcionará servicio 5G a finales de este año. Con la esperanza de ofrecer servicios comerciales completos, incluyendo telecomunicaciones, en 2026. SoftBank Corp., una empresa rival japonesa, está desarrollando su propio avión propulsado por energía solar, que se describe como una base de telecomunicaciones en el cielo.
Transporte de pasajeros
Eric Raymond, diseñador de aviones solares y piloto de planeadores, apuesta a su modelo: el Sunseeker Duo. Es uno de los pocos aviones solares destinados al transporte de personas. El planeador motorizado biplaza, actualmente navega por Europa. Puede realizar vuelos de hasta 12 horas. Raymond también ha concebido un avión solar de seis plazas, especialmente útil para conectar comunidades remotas con carreteras en mal estado en climas soleados como África. Aunque su velocidad máxima es de aproximadamente 60 millas por hora. Su capacidad para operar en condiciones climáticas adversas también es limitada debido a su dependencia de la luz solar como fuente de energía.
La carreras por desarrollar aeronaves con bajas o cero emisiones de carbono apenas está comenzando. Hay quienes la comparan con la época que siguió al vuelo de los hermanos Wright. Con la convicción de que hay un gran potencial, aunque aún no se tiene certeza de cual será la ruta a seguir. Por lo pronto, lo que se está haciendo en Valdepeñas, España, es clave y está marcando la pauta.
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