Sistema propulsivo ibrido-elettrico, alimentato ad idrogeno, miniaturizzato e ad alta potenza, per droni tethered
Il progetto SISTEMA PROPULSIVO IBRIDO-ELETTRICO, ALIMENTATO AD IDROGENO, MINIATURIZZATO E AD ALTA POTENZA, PER DRONI TETHERED ha come obiettivo di portare a piena maturità, attraverso l’integrazione e test, sull’UAV quadrirotore tethered full electric di Eurolink Systems, un innovativo sistema propulsivo ibrido-elettrico MIEEG. L’UAV tethered full-electric nasce dall’idea di incrementare l’autonomia operativa di un UAV quadrirotore di classe MINI (< 20 kg) utilizzando una configurazione tethered basata su un cavo di alimentazione in grado di collegare l’UAV ad una fonte di energia elettrica. Inoltre, l’alimentazione via cavo consente di ridurre la batteria presente sull’UAV risparmiando peso e spazio a favore del payload (sensoristica).
L’obiettivo del progetto è sviluppare e testare un sistema di generazione di energia elettrica alimentato ad idrogeno come range-extender per un UAV full-electric, migliorando l’efficienza energetica e la sostenibilità, affrontando le limitazioni delle batterie attuali e contribuendo alla transizione verso tecnologie di mobilità più ecologiche.
La configurazione tethered ha il suo limite intrinseco nella disponibilità della rete elettrica (zone terremotate o remote). Quindi, ove si necessitasse l’osservazione di tali aree è necessario pensare a sistemi alternativi.
La migliore soluzione alternativa è stata proposta il micro-generatore MIEEG che con il suo progetto intende superare i limiti delle batterie e dei sistemi meccanici, combinando i loro vantaggi, al fine di realizzare il miglior sistema di generazione di energia disponibile oggi sul mercato. In particolare, il trovato si caratterizza per:
- dimensioni miniaturizzate;
- alte prestazioni (alta efficienza e alta potenza nonostante le dimensioni);
- scalabilità (al variare delle dimensioni si hanno generatori con potenze diverse);
- integrabilità con altri sistemi (in particolare sistemi energetici sostenibili, come eolico o solare);
- configurazione ibrida;
- propellente “verde” (es. metano o acqua, comprese le acque reflue o piovane);
- rendimento di combustione > 99% nonostante le dimensioni miniaturizzate;
- elevata capacità di accumulo di energia;
- alta usabilità (alto ACF, fattore di capacità annuale);
Tale configurazione non ha limiti teorici di autonomia e si distingue per l’enorme risparmio in peso rispetto alla soluzione full-electric (nel paragrafo 5 dettagli maggiori rispetto alla soluzione tecnica proposta).
Per lo svolgimento del presente progetto, ELS si baserà sulla significativa esperienza maturata negli anni sulla progettazione e sullo sviluppo di multirotori a propulsione elettrica per attività di sorveglianza e monitoraggio ambientale nonché sulla distribuzione ed il supporto tecnico e logistico di UAV ad ala fissa di classe MINI/SMALL in ambito Difesa.
Obiettivi del progetto sono che il sistema finale:
1) sia alimentato ad idrogeno;
2) sia caratterizzato da dimensioni miniaturizzate ed alta potenza;
3) permetta di estendere l’operatività dei sistemi volanti ed in particolare del drone utilizzato per dimostrane la funzionalità in ambiente operativo (come richiesto dal raggiungimento del TRL=7);
4) permetta di ridurre l’inquinamento da fonti fossili;
5) permetta di ridurre l’utilizzo delle batterie presenti nei sistemi full-electric;
6) permetta di ridurre l’impatto ambientale dovuto alla ricerca dei metalli rari presenti nelle batterie;
7) permetta di ridurre la dipendenza geopolitica dell’Italia dall’approvvigionamento di suddette materie prime;
8) permetta di ridurre l’impatto ambientale dovuto allo smaltimento delle batterie.
Il sistema è appositamente pensato per operare in scenari con assenza di elettricità causate da disastri naturali.
PR FESR Lazio 2021-2027 – Obiettivo specifico 1.I – Progetto T0008B0005 – A0613 – Avviso Pubblico “Riposizionamento competitivo RSI” approvato con DE n. G18823 del 28/12/2022. Ambito 3 “Aerospazio”, “Sicurezza” e “Automotive e Mobilità Sostenibile”
ID Domanda: A0613-2023-078183 – CUP: F19J23000560007
