Dvě z nejslibnějších nově vznikajících technologií na světě – solární panely a drony – mohou být ještě cennější, když se použijí společně. Výzkumníci a společnosti již začínají zkoumat mnoho potenciálních využití solárně poháněných dronů.
Tyto dvě technologie mají samy o sobě obrovský potenciál. Očekává se, že komerční trh s drony vzroste do roku 2024 na 17 miliard dolarů, podle zprávy Global Market Insights, Inc. Nejnovější prognózy Wood Mackenzie Power and Renewables ukazují, že globální instalovaná solární kapacita vzroste na jeden terawatt nebo jeden bilion wattů. 2023.
Obě technologie se zlepšují a jejich náklady klesají. Využití sluneční energie pro téměř nepřetržitou energii by vyřešilo jedno z nejvýznamnějších omezení dronů – odolnost. Většina dronů je napájena bateriemi a po několika hodinách se musí vrátit na zem, aby se nabily. Zdá se být přirozené, že bychom k pohonu dronů začali používat solární panely.
Jak to funguje?
Po nějakou dobu byly solární panely příliš objemné na to, aby mohly pohánět drony. Příchod tenkých, flexibilních a lehkých solárních panelů tuto situaci změnil. Většina solárních panelů má tloušťku až 200 mikrometrů, ale krájení křemíkových plátků na několik mikrometrů umožňuje flexibilní panely.
Výzkumníci z MIT také pokročili v používání organických materiálů k vytvoření tenkých, lehkých a průhledných solárních panelů. Vyvinuli metodu, při níž na solární článek nanesou vrstvu grafenu o tloušťce jednoho atomu. Solární společnost s názvem Alta Devices pěstuje vrstvu arsenidu galia (GaAs) o tloušťce pouhých několika mikronů a používá ji jako lehký panel. Tyto typy solárních panelů lze připevnit na křídla dronů, aniž by je zatěžovali.
Jak se solární technologie zdokonaluje, stává se stále efektivnější, což znamená, že dokáže přeměnit více slunečního světla, které dopadá na panel, na elektřinu. Účinnější solární panely připojené k dronům znamenají, že by mohly zůstat ve vzduchu déle. Dnes má většina standardních solárních panelů účinnost 11 až 15 procent. Alta Devices dosáhla účinnosti 31,6 procenta.
Solární drony mohou také nést lithium-iontové baterie, které solární panely nabíjejí, což umožňuje bezpilotnímu letounu pokračovat v letu v noci. Čím nižší je hmotnost panelů, tím více baterií lze vložit. Čím jsou baterie účinnější, tím více náboje mohou poslat do baterií k uskladnění.
Společnost s názvem Titan Aerospace údajně vyvíjí dron, který by mohl létat až pět let nepřetržitě. Má 50 metrů dlouhá křídla, která jsou pokryta 3000 solárními články a lithium-iontovými bateriemi uvnitř křídla. Letěla by ve výšce kolem 65 000 stop, což by mu umožnilo volný přístup ke slunečnímu světlu.
-
Aplikace
Solární drony by mohly provádět mnoho stejných úkolů, jaké dělají jiné typy dronů, včetně inspekce infrastruktury a budov, průzkumu poškození bouřemi a sledování divoké zvěře. Použití solární energie k napájení těchto UAV by však mohlo tyto operace učinit efektivnějšími a nákladově efektivnějšími. Eliminovalo by to nutnost srážet drony po několika hodinách zpět na nabití.
Z tohoto důvodu by solární UAV mohly být zvláště užitečné pro aplikace, které by vyžadovaly, aby drony zůstaly vzhůru po dlouhou dobu – nebo dokonce na neurčito. Tyto drony by v podstatě mohly fungovat jako satelity a shromažďovat data o počasí, sledovat divokou zvěř, provádět mapování a shromažďovat informace pro další vědecký výzkum.
Dvě přední společnosti, Google a Facebook, také experimentovaly s využitím solárních dronů k poskytování širokopásmového přístupu k internetu obyvatelstvu bez služeb, většinou v rozvojových zemích a odlehlých oblastech. Společnosti si představovaly bezpilotní letouny, které by mohly zůstat ve vzduchu po dlouhou dobu a přenést přístup k internetu na zem pod sebou. Google před několika lety ukončil svůj projekt dronů, aby mohl pokračovat v projektu Loon, který k poskytování přístupu k internetu využívá stratosférické balóny a elektroniku poháněnou solárními články.
Facebook v červnu ukončil svou iniciativu Aquila pro internetové drony. Společnost uvedla, že stále chce rozšířit přístup k internetu, ale při výrobě dronů se bude spoléhat na jiné společnosti. Google a Facebook už možná nevyrábějí drony na solární pohon, ale to neznamená, že ostatní společnosti nebudou. Tato myšlenka má stále velký potenciál pro poskytování přístupu k internetu, zvláště když se zdokonalují související technologie.
Solární drony jsou navíc slibnou technologií i v mnoha dalších oblastech. V nadcházejících letech je možná začneme zaměstnávat v mnoha různých odvětvích.
Životopis autora:
Emily je autorkou zelených technologií, která se zabývá tématy v oblasti obnovitelné energie a udržitelného designu. Více o její práci si můžete přečíst na jejím blogu Conservation Folks.