Descubren cómo volar sin límite de horas gracias a la electricidad de los tendidos eléctricos

Ingenieros de la Universidad de Dinamarca del Sur han desarrollado una ingeniosa tecnología para hacer que un dron pueda volar ininterrumpidamente con una autonomía ilimitada. Gracias a sus sensores y un sistema de inteligencia artificial, el dron puede ver su entorno y reconocer una línea eléctrica cada vez que necesita recargar sus baterías, acercándose al cable de alta tensión y aferrándose a él desde abajo, como una especie de vampiro eléctrico.

El dron, construido sobre la base de un cuadricóptero eléctrico comercial construido con fibra de carbono, está equipado con un microordenador Raspberry Pi y un módulo de piloto automático especializado. Para navegar y detectar líneas eléctricas, el dron utiliza una unidad de radar de onda milimétrica y una cámara de vídeo en color. La pieza central de esta tecnología es una pinza especialmente diseñada que está colocada en la parte superior del dron. La pinza tiene integrada una guía diseñada con dos brazos que se inclinan hacia adentro para facilitar la captura del cable eléctrico.

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Cómo funciona la carga

Cuando el dron detecta un nivel bajo en su batería de 7.000 mAh, se pone en modo ‘busca y captura’. Su cámara se activa e identifica la línea eléctrica más cercana, maniobrando debajo del cable y ascendiendo lentamente. La mecánica del proceso de carga comienza cuando la guía de cable se acopla y comienza a moverse para hacer contacto, como se describe en el estudio publicado por el equipo de científicos daneses: cuando el dron captura el cable con la guía, esta guía dirige al dron hacia arriba de tal manera que el núcleo abierto de la pinza se alinea perfectamente con el cable de la línea de alta tensión. “

El cable de la línea eléctrica se pone en contacto con la línea de accionamiento de la pinza, aproximadamente a la mitad de la guía del cable", afirma la descripción del invento. Este movimiento hace que los dos lados de goma de la pinza se cierren sobre el cable de alta tensión, utilizando cintas de elastómero para asegurar el dron sin necesidad de usar componentes electromecánicos.

Después de la conexión a la línea eléctrica, se activa un circuito de control magnético para cerrar la pinza con total seguridad. Es en este punto donde nuestro ‘vampiro eléctrico’ comienza a chupar energía usando un cargador inductivo. La carga, lógicamente y al ser un cable de alto voltaje, no es directa. Esto requeriría de un gigantesco transformador de varias toneladas de peso.

En vez de una transmisión física, el sistema de inducción captura el campo electromagnético que irradia del cable. Según el estudio, "una vez que se cierra la pinza, el circuito de control magnético es responsable de mantener una fuerza de retención suficiente mientras se carga simultáneamente la batería del dron manipulando el campo magnético dentro del núcleo [de la línea]".

Éxito de las pruebas

El equipo realizó pruebas del sistema en el aeropuerto HCA de Dinamarca que han demostrado que el sistema funciona y es eficiente. En las pruebas, el dron de 4,3 kilogramos realizó cinco sesiones de recarga sin intervención humana alguna para volar durante un total de dos horas.

Aunque ha sido financiado por un grupo dedicado a la inspección de líneas eléctricas de alta tensión para conseguir que sus drones de inspección puedan recorrer miles de kilómetros y realizar su trabajo sin intervención humana alguna, el invento puede tener otras aplicaciones para otros drones que requieran realizar misiones largas y complejas con menos interrupciones para recargar.

Un ejemplo de estas aplicaciones son los drones de vigilancia y observación para todo tipo de industrias, desde la agricultura a la inspección de centrales energéticas pasando por la vigilancia militar y de fronteras. Otra aplicación interesante pueden ser los drones usados en operaciones de rescate, donde el tiempo de reacción y la constante vigilancia es esencial para localizar a las víctimas. También las comunicaciones, estableciendo redes distribuidas aéreas temporales o permanentes en lugares remotos en las cercanías de estas líneas de alta tensión que cruzan el paisaje en todas direcciones.

Cualquier función, en definitiva, que requiera tener un dominio del aire con alta resistencia y autonomía podría aprovecharse de esta invención. El siguiente paso, según el equipo de ingenieros daneses, será la optimización del sistema y su durabilidad para probarlo en condiciones meteorológicas adversas.