Estudios demuestran la viabilidad de la luz solar como fuente de energía para vehículos submarinos autónomos y sensores fijos, se dice que se sabe más de Marte que de las profundidades de nuestros océanos.
En la actualidad, solo se ha cartografiado un 5% del lecho marino mundial, si se quiere avanzar en el conocimiento y la conservación del medio marino, avances tecnológicos como los vehículos submarinos autónomos serán una herramienta fundamental.
El problema es que en las profundidades del mar no hay muchas opciones para cargar las baterías de un dispositivo, y es allí donde la energía solar puede actuar, según estudios recientes.
¿Es posible el uso de energía solar en vehículos submarinos autónomos?
La respuesta es sí, existen algunos matices, aunque los océanos ofrecen diversas fuentes de energía renovables, como es el caso de la undimotriz o la mareomotriz, estas suelen dependen de una ubicación fija.
Si se quiere abastecer de energía ilimitada a un vehículo de exploración submarino que recorra largas distancias de forma sostenible, la energía solar puede permitirlo de dos formas:
La conversión térmica oceánica OTEC, aprovecha el gradiente térmico que existe en las masas de agua, ya que las capas superiores están más calientes debido a la radiación solar.
La energía fotovoltaica utiliza principios similares a los de la energía fotovoltaica en tierra firme, aunque con algunas modificaciones, tal como se verá más adelante.
La radiación solar puede alcanzar hasta cincuenta metros de profundidad, especialmente entre la parte del espectro, el verde y el azul, en la Universidad de Nueva York, publicaron un estudio apuntando a este reto, ya que las células fotovoltaicas de silicio que se utilizan en la superficie están optimizadas para la parte roja del espectro.
Esta clase de componentes electrónicos es muy sensible a la sal y la humedad, además de la contaminación biológica, es allí, donde existen nuevos avances para multiplicar el potencial de los vehículos submarinos de exploración.
Una nueva generación de células fotovoltaicas submarinas
El nuevo estudio realizado por los investigadores americanos se ha basado en la utilización de lámparas LED en el laboratorio que permiten simular las distintas longitudes de onda del espectro, esta técnica los ha llevado a diversas conclusiones.
Las células fotovoltaicas eficaces para operar en entornos subacuáticos son aquellas creadas a partir de telurio de cadmio, sulfuro de indio y galio, variantes similares con una banda de recepción de luz más ancha que el silicio.
Las células de perovskita ofrecen rendimientos superiores, en ambos casos aún queda investigación por delante hasta alcanzar prototipos comerciales.
Existe la posibilidad de combatir la contaminación biológica con comerciales existentes, hasta los momentos se había comprobado de la contaminación biológica llegaba a afectar hasta la mitad de la superficie de un vehículo submarino autónomo en un plazo de 30 días, existen nuevas coberturas transparentes y no tóxicas que podrían aplicarse a los paneles fotovoltaicos.
Los estudios para dotar de paneles solares a los vehículos submarinos autónomos aún se encuentran en etapas tempranas, ya existen prototipos que sortean estas dificultades, uno de estos es el proyecto PEARL del MIT estadounidense.
El instituto tecnológico presentó en 2021 una balsa nodriza flotante equipada con paneles solares que sirve como estación de recarga de vehículos submarinos, integra conexión satelital, de esta forma se sortean los escollos asociados a la recepción de luz solar a grandes profundidades.