Estudio de prefactibilidad técnica conceptual de una embarcación autónoma propulsada por energía solar

Abstract

En la actualidad se han realizado numerosas embarcaciones propulsadas por energía solar fotovoltaica, un ejemplo de ello son los taxis solares que funcionan al sur de Chile en Valdivia. A nivel mundial también se han diseñado pequeñas embarcaciones autómatas en base a energía solar, pero con limitaciones en cuanto a su tiempo de funcionamiento, rango de desplazamiento y comunicación. El siguiente trabajo de título consiste en llevar a cabo el diseño conceptual de una embarcación autónoma capaz de navegar por el mundo propulsada únicamente por energía solar fotovoltaica. Su objetivo es estudiar la prefactibilidad técnica conceptual de dicha embarcación a partir de simulaciones de viaje generadas en Matlab a partir de la radiación disponible realizadas en tiempo real. Para esto se determinan sus dimensiones principales a partir de la base de datos generada del estudio de embarcaciones existentes y se seleccionan los equipos principales estudiando las distintas tecnologías disponibles en el mercado para luego culminar con un balance de energía entre ellos. De acuerdo a las consideraciones del proyecto se tienen presente dos problemáticas principales: la intermitencia del recurso solar y las posibles colisiones durante el trayecto de la embarcación. Para la primera se incluye un sistema de almacenamiento capaz de entregar una potencia base estable, cuidando de no agregar demasiado peso y dimensión al modelo. Mientras que para la segunda se genera una herramienta computacional que permite predecir posibles colisiones con otros navíos y ajuste la ruta. Finalmente, el estudio indica que dentro de las limitaciones propias de una etapa de diseño conceptual y considerando los resultados obtenidos para velocidad y tiempos de viaje, se determina que el diseño es técnicamente factible y se recomienda continuar con las etapas de ingeniería básica y de detalle del proyecto.