Dron con propulsión eléctrica cruzará el océano Atlántico Sur sin escalas

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Agência FAPESP* –Por Elton Alisson, de Toulouse  |  Agência FAPESP – En mayo de 1930, el piloto Jean Mermoz (1901-1936), de la compañía francesa Aéropostale, realizó la primera travesía comercial del Atlántico Sur sin escalas, en un vuelo entre Saint-Louis (Senegal) y Natal, en el estado brasileño de Rio Grande do Norte.

Casi cien años después de aquella hazaña, un equipo de investigadores y estudiantes del Instituto Superior de Aeronáutica y Espacio (Isae-Supaero), de Toulouse, pretende repetir el recorrido de casi 3,200 kilómetros realizado por Mermoz. Esta vez, sin embargo, será en una aeronave no tripulada: un dron con propulsión eléctrica que emplea técnicas de vuelo inspiradas en el albatros – nombre dado a varias especies de aves de la orden Procellariiformes y familia Diomedeidae.

El proyecto, titulado “Dron Mermoz”, fue presentado durante la sesión sobre aeronáutica de la FAPESP Week Toulouse, realizada del 10 al 12 de junio en la capital de la región de Occitania, en el sur de Francia.


La sesión sobre aeronáutica de la FAPESP Week Francia se realizó en el Instituto Superior de Aeronáutica y Espacio, en la ciudad de Toulouse (foto: Louis Derigon)

“Hay una serie de desafíos tecnológicos que tendremos que superar para alcanzar este objetivo [realizar la primera travesía de una aeronave completamente eléctrica del mundo]. Algunos se están ‘atacando’ por separado y otros de forma conjunta”, explicó Nikola Gavrilovic, posdoctorando en el Isae-Supaero y participante del proyecto.

Los investigadores buscan desarrollar un sistema de aeronave no tripulada de largo alcance, con celdas de combustible de hidrógeno, capaz de volar desde Dakar (Senegal) hasta Natal (Brasil), suficientemente ligera como para encajar en la categoría de certificación correspondiente, y que permita la realización de vuelos más allá de la línea de visión.

Los sistemas eléctricos de aeronaves no tripuladas han despertado interés para realización de misiones militares, civiles y comerciales, ya que pueden volar durante períodos considerables sin necesidad de aterrizajes frecuentes y con bajo nivel de ruido. No obstante, la generación actual presenta limitaciones en cuanto a alcance y resistencia debido a la baja densidad energética de las baterías de litio, explicó Gavrilovic.

“No es posible utilizar las actuales baterías de litio, que poseen densidad energética baja para esta finalidad”, afirmó.

Para superar estas limitaciones de las baterías de litio, los ingenieros franceses están empleando celdas de combustible de hidrógeno, que resultan prometedoras para sistemas de aeronaves no tripuladas debido a la capacidad de ofrecer, aproximadamente, cinco veces más energía por hora de vuelo para el mismo peso que las baterías de litio. Además, proporcionan mayor fiabilidad y menor necesidad de mantenimiento en comparación con los pequeños motores de combustión interna.

“La tecnología de celdas de combustible existe desde la década de 1960 y permite aumentar significativamente la densidad de almacenamiento de energía. Algunos de los problemas para su uso en aviación, sin embargo, es que al generar mucha electricidad también produce mucho calor. Uno de los desafíos en este sentido, además del almacenamiento de energía, está el de evacuar ese calor”, puntualizó Gavrilovic.


Nikola Gavrilovic, posdoctorando en el Isae-Supaero (foto: Louis Derigon)

Hidrógeno en la aviación

Para demostrar la viabilidad y confiabilidad del dron con propulsión eléctrica, los investigadores desarrollaron un prototipo que genera energía a partir de hidrógeno líquido.

Según ellos, almacenar el hidrógeno en forma líquida –considerado una de las fuentes energéticas más prometedoras para descarbonizar la aviación– permite triplicar la cantidad de hidrógeno a bordo en el mismo volumen, lo que posibilita multiplicar la distancia recorrida por el dron.

“Hemos desarrollado un depósito para el hidrógeno líquido que mantiene la temperatura del combustible por debajo de su punto de ebullición, a -253 °C. También estamos evaluando un sistema para utilizar hidrógeno en forma gaseosa”, comentó.

En noviembre de 2023, los investigadores realizaron un vuelo experimental con el prototipo para medir distintos parámetros de la aeronave relacionados al sistema de propulsión, como el rendimiento y el consumo energético.

El prototipo del dron presenta un diseño inspirado en los albatros. Estas aves aprovechan las turbulencias atmosféricas para volar durante mucho tiempo y reducir el esfuerzo y gasto energético durante ese período. De esa forma, logran planear por miles de kilómetros sin batir las alas mediante una técnica en la que ascienden contra el viento y descienden a favor de él, ganando energía del gradiente vertical del viento. Esto les permite recorrer casi mil kilómetros por día con un mínimo de esfuerzo.

“Podemos replicar esa estrategia en la aeronave que estamos desarrollando”, valoró Gavrilovic.

El dron estará conectado a un sistema de comunicación por satélite. “Esto permite cargar y actualizar la ruta según las condiciones meteorológicas”, explicó el investigador.

El objetivo es que la versión final de la aeronave pese menos de 25 kilos.

Más información sobre la FAPESP Week Francia en: fapesp.br/week/2025/france.

<p><strong>Por Elton Alisson, de Toulouse  |  Agência FAPESP</strong> – En mayo de 1930, el piloto Jean Mermoz (1901-1936), de la compañía francesa Aéropostale, realizó la primera travesía comercial del Atlántico Sur sin escalas, en un vuelo entre Saint-Louis (Senegal) y Natal, en el estado brasileño de Rio Grande do Norte.</p>

<p>Casi cien años después de aquella hazaña, un equipo de investigadores y estudiantes del Instituto Superior de Aeronáutica y Espacio (Isae-Supaero), de Toulouse, pretende repetir el recorrido de casi 3,200 kilómetros realizado por Mermoz. Esta vez, sin embargo, será en una aeronave no tripulada: un dron con propulsión eléctrica que emplea técnicas de vuelo inspiradas en el albatros – nombre dado a varias especies de aves de la orden <em>Procellariiformes</em> y familia <em>Diomedeidae</em>.</p>

<p>El proyecto, titulado “Dron Mermoz”, fue presentado durante la sesión sobre aeronáutica de la <strong><a href="https://fapesp.br/week/2025/france" target="_blank">FAPESP Week Toulouse</a></strong>, realizada del 10 al 12 de junio en la capital de la región de Occitania, en el sur de Francia.</p>

<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://agencia.fapesp.br/files/upload/55034/louis-derigon.jpg" style="height:534px; width:800px" /><br />
<span style="font-size:10px">La sesión sobre aeronáutica de la FAPESP Week Francia se realizó en el Instituto Superior de Aeronáutica y Espacio, en la ciudad de Toulouse (<em>foto: Louis Derigon</em>)</span></p>

<p>“Hay una serie de desafíos tecnológicos que tendremos que superar para alcanzar este objetivo [<em>realizar la primera travesía de una aeronave completamente eléctrica del mundo</em>]. Algunos se están ‘atacando’ por separado y otros de forma conjunta”, explicó Nikola Gavrilovic, posdoctorando en el Isae-Supaero y participante del proyecto.</p>

<p>Los investigadores buscan desarrollar un sistema de aeronave no tripulada de largo alcance, con celdas de combustible de hidrógeno, capaz de volar desde Dakar (Senegal) hasta Natal (Brasil), suficientemente ligera como para encajar en la categoría de certificación correspondiente, y que permita la realización de vuelos más allá de la línea de visión.</p>

<p>Los sistemas eléctricos de aeronaves no tripuladas han despertado interés para realización de misiones militares, civiles y comerciales, ya que pueden volar durante períodos considerables sin necesidad de aterrizajes frecuentes y con bajo nivel de ruido. No obstante, la generación actual presenta limitaciones en cuanto a alcance y resistencia debido a la baja densidad energética de las baterías de litio, explicó Gavrilovic.</p>

<p>“No es posible utilizar las actuales baterías de litio, que poseen densidad energética baja para esta finalidad”, afirmó.</p>

<p>Para superar estas limitaciones de las baterías de litio, los ingenieros franceses están empleando celdas de combustible de hidrógeno, que resultan prometedoras para sistemas de aeronaves no tripuladas debido a la capacidad de ofrecer, aproximadamente, cinco veces más energía por hora de vuelo para el mismo peso que las baterías de litio. Además, proporcionan mayor fiabilidad y menor necesidad de mantenimiento en comparación con los pequeños motores de combustión interna.</p>

<p>“La tecnología de celdas de combustible existe desde la década de 1960 y permite aumentar significativamente la densidad de almacenamiento de energía. Algunos de los problemas para su uso en aviación, sin embargo, es que al generar mucha electricidad también produce mucho calor. Uno de los desafíos en este sentido, además del almacenamiento de energía, está el de evacuar ese calor”, puntualizó Gavrilovic.</p>

<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://agencia.fapesp.br/files/upload/55034/54582380418-e65bc8f0a2-c.jpg" style="height:533px; width:799px" /><br />
<span style="font-size:10px">Nikola Gavrilovic, posdoctorando en el Isae-Supaero (<em>foto: Louis Derigon</em>)</span></p>

<p><strong>Hidrógeno en la aviación</strong></p>

<p>Para demostrar la viabilidad y confiabilidad del dron con propulsión eléctrica, los investigadores desarrollaron un prototipo que genera energía a partir de hidrógeno líquido.</p>

<p>Según ellos, almacenar el hidrógeno en forma líquida –considerado una de las fuentes energéticas más prometedoras para descarbonizar la aviación– permite triplicar la cantidad de hidrógeno a bordo en el mismo volumen, lo que posibilita multiplicar la distancia recorrida por el dron.</p>

<p>“Hemos desarrollado un depósito para el hidrógeno líquido que mantiene la temperatura del combustible por debajo de su punto de ebullición, a -253 °C. También estamos evaluando un sistema para utilizar hidrógeno en forma gaseosa”, comentó.</p>

<p>En noviembre de 2023, los investigadores realizaron un vuelo experimental con el prototipo para medir distintos parámetros de la aeronave relacionados al sistema de propulsión, como el rendimiento y el consumo energético.</p>

<p>El prototipo del dron presenta un diseño inspirado en los albatros. Estas aves aprovechan las turbulencias atmosféricas para volar durante mucho tiempo y reducir el esfuerzo y gasto energético durante ese período. De esa forma, logran planear por miles de kilómetros sin batir las alas mediante una técnica en la que ascienden contra el viento y descienden a favor de él, ganando energía del gradiente vertical del viento. Esto les permite recorrer casi mil kilómetros por día con un mínimo de esfuerzo.</p>

<p>“Podemos replicar esa estrategia en la aeronave que estamos desarrollando”, valoró Gavrilovic.</p>

<p>El dron estará conectado a un sistema de comunicación por satélite. “Esto permite cargar y actualizar la ruta según las condiciones meteorológicas”, explicó el investigador.</p>

<p>El objetivo es que la versión final de la aeronave pese menos de 25 kilos.</p>

<p>Más información sobre la FAPESP Week Francia en: <strong><a href="https://fapesp.br/week/2025/france" target="_blank">fapesp.br/week/2025/france</a></strong>.</p>

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