Canarias desarrolla un dron con células solares para vigilar la salud del océano

La ULPGC, el ITER, Plocan y la empresa Elittoral participan en el proyecto Perseo dirigido a detectar contaminantes en el mar, «incluso cuando no sean visibles»

Prueba en las instalaciones de Plocan (Taliarte) con cámaras hiperespectrales.

Prueba en las instalaciones de Plocan (Taliarte) con cámaras hiperespectrales. / LP/DLP

María Jesús Hernández

María Jesús Hernández

Vigilar la salud de los océanos a través de tecnología verde que detecte cualquier tipo de contaminantes en el mar. Este es el objetivo del proyecto Perseo -Plataforma Aérea Autónoma Solar para la Monitorización de Eventos Contaminantes en el Ecosistema Marino- en el que participan el Instituto Universitario de Microelectrónica Aplicada (IUMA) de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC), el Instituto Tecnológico y de Energías Renovables (ITER), la Plataforma Oceánica de Canarias (Plocan) y la empresa Elittoral, consultora ambiental especializada en el medio costero y marino. Financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación, a través del Programa de Colaboración Público-Privada, esta iniciativa consiste en el desarrollo de drones de ala fija -similar a los aviones pero a escala reducida- alimentados por energía solar y con sensores capaces de localizar hidrocarburos en el mar, «aunque no sean visibles a simple vista».

Se trata de un dron de ala fija, tipo VTOL -despegue y aterrizaje vertical-, con cero emisiones gracias a la inclusión de células solares sobre su estructura. «Estas células solares hacen que la autonomía de vuelo sea mayor y complemente a las baterías. El despegue y aterrizaje vertical es muy útil en zonas en las que no se dispone de una superficie grande para ambas maniobras», indicó José Francisco López Feliciano, catedrático de Tecnología Electrónica e investigador del IUMA, responsable del desarrollo de los sistemas electrónicos de captura y procesamiento de datos que irán embarcados en el dron que se está fabricando en el marco del proyecto Perseo.

La tecnología del proyecto Perseo tiene como novedad elevar la autonomía de vuelo en drones convencionales

Esta iniciativa viene a atender la necesidad de vigilar la salud de la rica biodiversidad marina, amenazada por la contaminación derivada de la acción humana. «Los océanos cubren el 71% de la superficie de la Tierra y proporcionan recursos que son esenciales para nuestra economía y calidad de vida, incluida la regulación del clima, la prevención de la erosión, la acumulación de energía solar y la absorción de dióxido de carbono. Sin embargo, se están deteriorando rápidamente, principalmente debido a contaminantes antropogénicos», afirmó López Feliciano.

El investigador de la ULPGC, puso el acento en los derrames de petróleo, caracterizados generalmente como la liberación de hidrocarburos, que pueden ocurrir en plataformas petrolíferas en alta mar, refinerías, oleoductos, plantas químicas, instalaciones de tratamiento o en descargas deliberadas de petróleo y accidentes de transporte. «Los contaminantes causados por estas sustancias y otras amenazas como la basura plástica o los vertidos ilegales son una preocupación importante en los principales desastres ambientales. Esto ha provocado la introducción de un gran número de medidas y políticas legislativas de la Unión Europea ya que representa un problema con un impacto significativo en la salud y la economía azul sostenible».

Innovaciones

En este contexto se enmarca el proyecto Perseo que cuenta con dos grandes innovaciones. La primera, que el dron tendrá una mayor autonomía de vuelo gracias a la instalación de células solares muy ligeras y flexibles sobre sus alas. «Uno de los mayores problemas que tienen los drones es la autonomía de vuelo, sus baterías suelen durar muy poco, sobre todo si es VTOL, ya que consume mucha en el despegue y en el aterrizaje, y para compensar esa pérdida de batería, vamos a incluir células solares sobre las alas del dron, para que, una vez que esté volando, reciba la luz del sol y se carguen las baterías», apuntó López Feliciano.

Otra novedad es la dotación de una cámara multiespectral, que se instalará en el dron y permitirá detectar la contaminación en el océano. «Llevamos más de diez años desarrollando tecnología espectral y en torno a siete años integrándola en drones y satélites de observación de la Tierra. La clave está en acceder a una región del espectro electromagnético imposible de ser apreciada a simple vista, y convertir estos datos en información útil para aplicaciones en agricultura, medicina, industria farmacéutica, ingeniería o en el caso de Perseo, de tipo medioambiental».

El investigador del IUMA-ULPGC, adelantó que la cámara que se instalará en el dron es una «versión mejorada» de la cámara que colocaron en el satélite Bentayga, desarrollado íntegramente por el IUMA y lanzado el pasado 4 de octubre, a 20 kilómetros de altitud desde el aeródromo de León.

El consorcio científico prevé tener el primer prototipo de dron solar para finales del próximo año, 2024

El proyecto Perseo, que tiene un periodo de ejecución de tres años, ya ha comenzado a obtener sus primeros resultados científicos, tras llevarse a cabo hace unas semanas, en las instalaciones de Plocan, en Gran Canaria, las primeras pruebas de caracterización de contaminantes en entorno controlado. El equipo investigador de los cuatro centros realizó una serie de vuelos con drones equipados con instrumentación científica avanzada para detectar contaminantes en tanquetas llenas de agua de mar. Los investigadores aseguran que la prueba fue un éxito, y actualmente se están analizando cerca de 20 Gb de datos obtenidos para proceder con el siguiente paso, que será el desarrollo de una serie de algoritmos haciendo uso de Inteligencia Artificial que junto con las cámaras espectrales y la electrónica irán incluidos en el dron solar que se está fabricando y que permitirán la detección de estos contaminantes en mar abierto.

«Hemos creado un consorcio científico multidisciplinar con capacidad, conocimientos y experiencia para abordar todas las fases de un proyecto complejo como este. Esperamos tener una primera versión del prototipo de dron solar para finales de 2024, y en 2025 validar de forma exhaustiva la tecnología desarrollada en escenarios reales localizados en Canarias», concluyó Jorge Ballesteros, responsable de la Unidad de Robótica y Automatización del ITER y coordinador del proyecto Perseo.

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Las plataformas aéreas autónomas desarrolladas en los laboratorios del Instituto Universitario de Microelectrónica Alicada (IUMA) de la ULPGC y los sensores embarcados en las mismas, principalmente térmicos, multiespectrales e hiperespectrales, han situado al IUMA dentro de la Red de Investigación sobre Vehículos Autónomos e Inteligencia Artificial para la Monitorización de Recursos Hídricos (Reinforced), un proyecto que aglutina a nueve universidades españolas y dos extranjeras, así como a varias empresas y fundaciones para desarrollar tecnología que permita monitorizar grandes flujos de agua haciendo uso de la robótica aérea y la inteligencia artificial. El IUMA desarrolla estas tecnologías desde 2016 en el marco de proyectos nacionales e internacionales, como son Perseo, Enable, Apogeo, Talent y Ptolomeo. | M. J. H.