I droni hanno già ampiamente dimostrato, in moltissimi tipi di applicazioni, di avere un potenziale incredibile per quanto riguarda l’efficacia e soprattutto la maggiore efficienza rispetto ai sistemi tradizionali. In alcuni di questi casi, però, le necessità imposte dalle operazioni di più lunga durata rendono i droni dei mezzi ancora acerbi, perché la loro autonomia limitata implica l’obbligo di tornare con una certa frequenza alla base, per sostituire le batterie.
Sebbene la tecnologia delle batterie progredisca in modo costante, l’attuale durata è in molti casi ancora un limite piuttosto importante, e così molti reparti di R&S aziendali, nonché istituti di ricerca in tutto il mondo, studiano come risolvere questo problema anche in maniera indiretta, ossia trovando soluzioni parallele.
Tra queste, una delle strade più battute riguarda la capacità dei droni di sfruttare le possibilità offerte dal contesto operativo per ricaricarsi autonomamente durante le missioni, non solo attraverso i pannelli solari, che riguardano più che altro giganteschi esemplari di droni ad ala fissa che volano ad altezze elevate e sopra le nuvole (un esempio è il drone cinese Morning Star, del quale abbiamo parlato qui), ma anche grazie a degli speciali sistemi che permettono di agganciarsi a delle fonti di energia come ad esempio i cavi della corrente.
Presso l’Università del Sud della Danimarca, un gruppo di studiosi ha compiuto progressi significativi in questa direzione, elaborando tecnologie che consentono ai droni di rigenerare le proprie riserve energetiche attingendo direttamente dalle linee elettriche. I ricercatori hanno equipaggiato un drone modello Tarot 650 Sport con un sistema di propulsione quadricottero elettrico, un modulo di autopilota e altre componenti innovative. Al sopraggiungere del calo di energia, il meccanismo di bordo attiva una ricerca affidandosi a telecamere e sistemi radar a onde millimetriche per individuare la linea elettrica più vicina.
A quel punto il drone si avvicina dal basso al cavo di alimentazione e sfrutta due bracci inclinati verso l’interno per guidare il cavo all’interno di un sistema di presa. A quel punto il drone spegne i motori e si ricarica per induzione, restando appeso ai cavi. Una volta completato il processo, il drone libera il cavo e riprende il suo volo autonomamente.
Come si ricarica il drone che si aggancia ai cavi dell’alta tensione
In un primo momento, l’impiego di questo sistema di ricarica sembrerebbe rivoluzionare soprattutto il settore delle ispezioni elettriche, visto che le operazioni si svolgono proprio lungo le linee, permettendo ai droni di operare in continuità durante le loro missioni. Questa tecnologia è stata presentata per la prima volta nel 2022 (ne avevamo parlato qui) ed è ora proseguita con miglioramenti al sistema di aggancio e dimostrazioni pratiche di questo impiego tecnologico.
A proposito di questo progetto, nel paper che sarà esposto nel prossimo convegno internazionale IEEE sulla Robotica e Automazione, il team di ricercatori ha dichiarato: “Per quanto ci risulta, questo sistema è il primo al mondo con la capacità di mantenere operazioni continue attraverso molteplici cicli di ispezione e ricarica, attingendo energia dalle linee elettriche in un ambiente esterno reale.” Durante la prova più convincente, il drone è rimasto in aria per oltre due ore, completando cinque cicli di ispezione e autoproduzione energetica.
Da anni i droni sono uno strumento prezioso nella sorveglianza e manutenzione delle linee elettriche, in particolare in aree impervie come le cime delle montagne, dove l’ispezione manuale sarebbe complessa e rischiosa. Tuttavia, nonostante i vantaggi, l’idea di disporre di droni che si ancorano alle linee elettriche può sollevare dubbi sulla sicurezza: in caso di malfunzionamento con conseguente danneggiamento del cavo, intere zone potrebbero ritrovarsi senza corrente. Una possibile alternativa si trova nelle piattaforme di ricarica dedicate ai droni, le quali, al contrario, richiederebbero però l’installazione di infrastrutture specifiche e ulteriori spazi.
Nell’esplorare frontiere innovative, è quindi essenziale bilanciare il progresso tecnologico con la somma cautela, garantendo che il volo verso il futuro sia altrettanto sicuro quanto ambizioso.
