Un grupo de alumnos del centro de estudios de FP ‘CIFP Aguas Nuevas’ de Albacete ha construido y volado con éxito el primer avión no tripulado en España que utiliza una célula de combustible de hidrógeno como fuente de energía.
Una actividad que se ha desarrollado en el marco de un Proyecto de Innovación del Ministerio de Educación y Formación Profesional (MEFP), según la convocatoria de 2021. Ángel Villalba, profesor del ‘CIFP Aguas Nuevas’ y director del proyecto, nos cuenta que “la actividad ha consistido en el diseño, construcción y vuelo de un modelo de avión no tripulado, que funciona con pila de hidrógeno. Como ingeniero aeronáutico y aficionado al aeromodelismo, estaba al tanto de los adelantos que se han ido desarrollando en otros países, pero en España aún no se había puesto en marcha ninguna actividad con un avión propulsado por hidrógeno, por lo que me pareció un gran reto. Así que empecé por contactar con empresas del sector, y por pedir apoyo de los fondos europeos para poner el proyecto en marcha”.
Según la convocatoria, además del ‘CIFP Aguas Nuevas’, en el proyecto debía colaborar otro centro de distinta comunidad autónoma, por lo que se eligió el Instituto ‘Illa dels Banyols’ de Insilla, en Prat de Llobregat, como centro colaborador. La participación en este programa ha permitido a los alumnos recibir formación en el campo de los vehículos aéreos no tripulados, y obtener una valiosa experiencia también en el manejo de las células de hidrógeno. El director destaca que “los alumnos participantes estudian el Ciclo de Formación Profesional en Mantenimiento Aeromecánico de Aviones con Motor de Turbina y Mantenimiento de Sistemas Electrónicos y Aviónica en Aeronaves, por lo que este proyecto ha supuesto para ellos un complemento adicional a su formación reglada. Una experiencia que pueden aprovechar para ampliar su curriculum y optar a nuevas oportunidades laborales, ya que tiene muchas aplicaciones en empresas de este tipo”.
Y es que, además del interés técnico, que es el del reto de conseguir la intervención de la célula de hidrógeno, el proyecto tiene también un interés formativo, puesto que, como explica Villalba, “los alumnos normalmente estudian materias de mantenimiento de aeronaves, aerodinámica, estructuras y electrónica de aviones y helicópteros, pero no tocan el tema de aviones no tripulados, como pueden ser los drones. Entonces, esta actividad es un complemento muy bueno a su formación, porque además de los cursos de teórica, colaboran activamente en la fabricación de piezas del avión, impresión 3D, corte por láser, o diseño por ordenador. Cada alumno se ha encargado de una parte concreta del proyecto. Unos han construido una parte del ala, otros el fuselaje, otro ha programado el piloto automático, y otro ha adaptado la célula de hidrógeno”.
Un proyecto innovador con el que se ha conseguido un hito histórico en España. Antonio Bermejo, Jefe Técnico del proyecto, especifica que “en el curso anterior se construyó un prototipo por centro, y se llevaron a cabo vuelos de prueba con baterías de litio. Ya en este curso se ha recibido la célula de hidrógeno, lo que ha permitido integrarla en el avión construido en Albacete, y efectuar, el pasado 10 de diciembre, el primer vuelo con éxito. Este avión de control remoto tiene un peso aproximado de 20 kg y una envergadura de 4 metros, propulsado por una hélice movida por motor eléctrico alimentado de corriente por una célula o pila de combustible basada en el consumo de hidrógeno gaseoso. La innovación de incorporar la célula de hidrógeno permite ampliar, en más de 2 horas, el tiempo de vuelo del avión con motor eléctrico no tripulado, que hasta el día de hoy solo llegaban a un máximo de 15 minutos con las baterías de litio”.
El modelo construido es solamente con fines experimentales, pero podría servir de base para construir un modelo para aplicación comercial, aprovechando la ventaja competitiva de su gran autonomía y sus capacidades, equipándolo con cámaras de alta resolución o sensores para misiones específicas. Bermejo apunta que “se ha abierto una ventana para los alumnos, porque ya hay un hilo de dónde tirar a la hora de la creación de nuevas empresas relacionadas con este proyecto, algo que puede dar lugar a una salida empresarial, comercial y laboral con muchísimo futuro para ellos. En estos vehículos aéreos se pueden colocar cualquier suplemento, como cámaras, cámaras infrarrojas, sensores de radar o lidar, por lo que se pueden utilizar en trabajos de detección temprana de incendios, vigilancia de personas perdidas, o incluso en trabajos en el campo, ya que pueden abastecer de cualquier tipo de producto fitosanitario, alimentación agrícola, e incluso de polinización. También se podría controlar la altura de las vegetaciones, o la termografía en el campo, para saber que partes necesitan más o menos agua en una finca”.
El interés del Ministerio de Educación y Formación Profesional por seleccionar el proyecto, es debido a que “el mercado actual de aviones no tripulados para vigilancia de grandes superficies está dominado por aviones de control remoto propulsados por motor de gasolina que, aunque permiten una autonomía de unas 2 horas sin repostar, tienen el inconveniente de la contaminación del aire por los gases de escape y el alto nivel de ruido. Las versiones existentes de potencia eléctrica de este tipo de aviones de control remoto se basan en baterías de litio, que evitan la contaminación del aire y son más silenciosos que los de gasolina, pero tienen el inconveniente de que la autonomía máxima puede llegar solo a unos 15 minutos”, puntualiza Bermejo, añadiendo que “los vehículos aéreos de este proyecto tienen la ventaja de no hacer ruido y no contaminar nada, porque su rastro de carbono es cero. Su energía es eléctrica, y proviene directamente del hidrógeno, producido por agua y luz solar. De este modo, permite una autonomía de más de 2 horas sin emisiones contaminantes ni ruido”.
Como profesor del centro educativo, Ángel Villalba comenta que “el proyecto se ha desarrollado con mucho éxito. Comenzamos hace dos años, y tanto para Antonio Bermejo como para mí, que nos hemos involucrado de lleno en él, ha sido totalmente satisfactorio. La aeronáutica y la aviación, en cualquiera de sus ramas, es para nosotros algo vocacional, algo que forma parte de nuestras vidas, por lo que hemos vivido la experiencia como un verdadero reto. Ver que finalmente se ha conseguido, y que hemos sabido transmitir a los alumnos esta afición, supone una satisfacción personal enorme”.
Actualmente, utilizar el hidrógeno como combustible para generar energía supone un gasto muy elevado, debido a que “no hay una producción masiva. Por eso, uno de los objetivos de la unión europea es fomentar el uso de tecnologías de hidrógeno. Ya hay diferentes líneas de trabajo en relación con las energías limpias, y concretamente con el hidrógeno verde”, concluye el director. Un proyecto innovador que lanza a Albacete a lo más alto.
