Investigadores andaluces desarrollan un sistema de recarga inalámbrica para dispositivos submarinos

La Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía financia un proyecto de la Universidad de Málaga que permite comunicar y transferir energía bajo el agua mediante inducción magnética, sin cables ni contacto físico y hasta 100 metros de profundidad.

La Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía financia un proyecto de I+D impulsado por el Instituto de Ingeniería Oceánica de la Universidad de Málaga que ha desarrollado un sistema para comunicar y transferir datos y electricidad bajo el agua sin necesidad de cables. La información ha sido difundida por la propia Junta de Andalucía.

La propuesta emplea un método similar al de los cargadores de base inalámbrica y permite enviar información y recargar baterías de dispositivos sumergidos hasta 100 metros de profundidad sin contacto físico. El avance se basa en la inducción magnética, tecnología habitual en cargadores inalámbricos de teléfonos móviles o cepillos eléctricos, adaptada en este caso al entorno submarino.

Vista del dispositivo con el que se está llevando a cabo el estudio. Foto: Junta de Andalucía.

La principal novedad del estudio radica en el diseño de un dispositivo experimental que optimiza la propagación de las señales magnéticas bajo el agua. Según los resultados obtenidos, la distancia de transmisión en agua salada puede ser hasta un 80% mayor que en el aire. En condiciones aéreas, el sistema funcionaría a una separación aproximada de dos centímetros, mientras que en agua salada esa distancia alcanza los 25 centímetros.

“Además, este sistema ofrece muy poco retardo en la transmisión, lo que lo hace especialmente interesante para redes de sensores y dispositivos que requieren respuestas rápidas, como cámaras de fotos submarinas”, explica el investigador de la Universidad de Málaga Miguel Ángel Luque.

Según detalla este experto, la comunicación y el suministro de energía bajo el agua representan uno de los principales retos tecnológicos en entornos marinos. En la actualidad, muchos equipos deben extraerse del agua para sustituir o recargar sus baterías, una operación costosa y condicionada por el estado del mar. El sistema desarrollado plantea una alternativa que permitiría alargar la vida útil de los dispositivos y reducir los costes operativos.

El trabajo, que se encuentra en fase de desarrollo, sienta las bases para el denominado internet de las cosas submarino (IoUT), es decir, redes de sensores y dispositivos que operan bajo el agua y se comunican entre sí sin intervención humana directa. Entre sus posibles aplicaciones se encuentran la monitorización ambiental marina, el control de infraestructuras submarinas, la exploración oceánica o la coordinación de sensores y vehículos autónomos en red.

Tal y como se recoge en el artículo ‘Range Extension for Underwater Communication via Magnetic Induction Using Parametric Analysis of MI Coils in IoUT Networks’, publicado en la revista ‘Electronics’, el sistema se compone de un dispositivo primario que genera el campo magnético y transmite la energía, y un dispositivo secundario que la recibe y la convierte en electricidad utilizable.

El proyecto se ha ejecutado en dos etapas. En una primera fase, los investigadores emplearon herramientas de simulación para analizar el comportamiento del campo magnético en función de la forma y el material de las bobinas, espirales metálicas que actúan como elementos transmisores de energía. Este análisis permitió diseñar un emisor capaz de generar un campo estable e intenso.

Posteriormente, el equipo construyó un primer prototipo que fue probado inicialmente en el aire y, más tarde, en un tanque de agua salada en condiciones controladas de laboratorio. Los ensayos confirmaron la capacidad del sistema para transmitir energía bajo el agua salada a distancias de hasta 25 centímetros, consideradas suficientes para aplicaciones de recarga sin contacto.

Esta tecnología podría aplicarse, por ejemplo, a vehículos autónomos submarinos que se aproximen a sensores o dispositivos sumergidos para recargarlos de forma inalámbrica, sin intervención de buzos ni dependencia de las condiciones meteorológicas. “No harían falta buzos, y el sistema funcionaría independientemente de las condiciones meteorológicas”, destaca Miguel Ángel Luque.

El siguiente objetivo del equipo es optimizar el diseño y analizar la distancia máxima y la potencia de carga alcanzable, con vistas a aplicaciones más complejas como la recarga de cámaras submarinas o el funcionamiento coordinado de enjambres de vehículos submarinos.

El proyecto ha sido financiado por la Consejería de Universidad dentro del Plan Complementario de Ciencias Marinas, impulsado en colaboración con otras comunidades autónomas y el Gobierno central, con el apoyo del Fondo de Recuperación ‘Next Generation’, además de contar con fondos propios de la Universidad de Málaga.