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Una nueva forma de reciclar energía, ¿Se podrá lograr eso en Perú?

En la carrera de la generación de energía, que cumpla los tres aspectos principales (sea económico, acceso masivo, y acorde con el medio ambiente), es importante notar que una de las trabas por el cual las energías alternativas aun no son debidamente difundidas y puestas en marcha, es la dependencia económica de energías tradicionales, a veces imposibilitando buscar alternativas sostenibles. Las propuestas actualmente son diversas y creativas por ejemplo:

Se imagina aprovechar toda la energía que un automóvil, pierde al momento de ponerse en marcha en una autopista didácticamente podemos hacer un cálculo fácil:

Hablamos de una furgoneta:     Carga útil (Kg)   1.240

Ahora asumiendo un tráfico de 600 a 700 vehículos pesados por hora transcurriendo por autopistas de alto transito.

También tomamos únicamente como ejemplo una de las autopistas más transitadas de lima, que sin lugar a duda son la panamericana en su tramo norte, sur; entonces nos ponemos en la situación de análisis de un tramo de 12 a 15 metros que sería estimado según a la distancia de la carrocería de los vehículos.

En resumen, se pude generar suficiente energía para  iluminar, todo el alumbrado público, anuncios publicitarios, esto depende de la cantidad de generadores piezoeléctricos se colocasen y hablando en cifras mayores sería capaz de conectar al SEIN sin ningún problema, a través de conversores trifásicos.(vea:http://ceramicayvidrio.revistas.csic.es/index.php/ceramicayvidrio)

INFORMACIÓN TÉCNICA

Imagínate ir en tu automóvil por la panamericana alrededor de 90 kilómetros por ahora, en marcha constante, que fenómenos se presentan, además de efectos de ralentización aerodinámica producto del aire circundante, una condensación de combustible, pero además la energía que un vehículo necesita obtenida de la combustión de combustibles fósiles, mayormente se pierde al momento la resistencia al rodamiento ubicado en cada neumático del vehículo.

Las autopistas peruanas están constituidas principalmente de asfalto típico material visco-elasto-plástico*, con elasticidad características propias de diseño.

Entonces un vehículo pasa, la pista sufre una deflexión natural, haciendo que se disipe energía térmica, a través de los neumáticos, es aquí donde se puede aprovechar para transformarla en energía aprovechable, para esto imaginemos que en la carretera se encuentran instalados internamente generadores de presión, entonces sucede un fenómeno muy interesante de estudiar, es decir, la energía que el vehículo disipa, se expande y deforma imperceptible las carreteras, logrando así el objetivo de transformarla en energía eléctrica, en resumen reciclamos energía parásita calor), y la reutilizamos mediante este procedimiento(energía eléctrica).

BALANCE DE ENERGIA

Si hablamos de balance de energía, un vehículo de combustión, racionaliza su combustible, primero para proporcionar movimiento al vehículo, funcionamiento de accesorios aire acondicionado, y las otras la pierde en las ineficiencias del motor.

Sabemos que el análisis de un neumático se basa en la rodadura sobre una superficie, y en un vehículo  se tiene que vencer la resistencia que se produce cuando se produce rodadura,  parte de la energía gastada, se va para la creación de una deformación en el asfalto, que que es básicamente el producto de la influencia de la rueda cargada sobre la superficie de la carretera.

Ahora del DCL podemos identificar una carga vertical de la tensión del vehículo sobre sus ruedas, en la tecnología propuesta los generadores Innowattech se incrustan a una profundidad de aproximadamente 5cm; el área donde se produce la compresión de estrés máxima. Ahora surge la pregunta pero no será mayor la deformación con generadores, la respuesta es no porque el material de los generados resiste la misma carga axial.

La energía necesaria para deformar la carretera es una función de diversos parámetros tales como: la calidad de la superficie de la carretera, el tipo de asfalto, la temperatura ambiente y otros.

Por otro lado, la rigidez de los generadores piezoeléctricos es función del material piezoeléctrico, por lo que el modulo de Young debe ser mayor que la del asfalto. Cuando los generadores están bajo el asfalto, la deflexión vertical total de la carretera se reduce debido al mayor modulo de Young del generador.

TECNOLOGíA

Cuando empecé a realizar este estudio, la idea me resulto de lo más innovadora, entonces pensé que aun no se había desarrollado algo parecido, pero investigando llegue al nombre de The Innowattech, empresa israelí que se ha adjudicado la patente de lo que ellos denominaron, The Innowattech Piezo ElectricGenerator (IPEG™), que en realidad técnicamente es un generador piezoeléctrico, el cual en palabras fáciles lo que hace es convertir la presión mecánica en señales eléctricas, produciendo diferencias de potencial, cuando dicho material se deforma, ahora la innovación de esta empresa Israelí, son sus tres versiones adaptadas para carretera, vías ferroviarias, y pista de despegue, pudiendo “almacenar energía del peso, movimiento y cambios térmicos producidos”.

INFORMACION ADICIONAL

El fenómeno piezoeléctrico fue estudiado por primera vez por los hermanos Curie, estudiando la compresión del cuarzo, el cual al someterlo a acción mecánica de compresión, las cargas de la materia se separan dando como resultado un polarización de la carga, causante al mismo tiempo del salto de chispas.

Actualmente, los materiales piezoeléctricos tienen diversos usos en la industria, la mayoría trabajando eficazmente a altas frecuencias, pero también luego de largos años de investigación y pruebas se viene probando con éxito los generadores piezoeléctricos, teniendo la visión de captar energía parásita  que sin lugar a duda sería beneficiosa por todo punto de vista que se la mire.

Además se ha desarrollado un sistema de almacenamiento muy eficiente para recoger y almacenar la electricidad producida por estos generadores. Luego esta energía acumulada puede ser reutilizada en enésimos fines o utilizarlos directamente para los LED de potencia.

VISIÓN DE SU APLICACIÓN EN PERÚ

Luego de haber analizado la factibilidad a groso modo de adaptar esta tecnología, viene la pregunta, será posible poner en marcha un proyecto para producir energía de este tipo en las autopistas peruanas, que es lo que realmente se necesita para tener visión hacia ello, la critica viene por el lado del costo beneficio, es decir, cuanto nos cuesta en términos monetarios reemplazar nuestras pistas, carreteras, por unas nuevas, actualmente en el Ministerio de Economía y Finanzas(MEF), señaló que en los próximos 21 meses se adjudicarán proyectos de inversión en carreteras por US$3.800 millones, que favorecerá la construcción o rehabilitación de 4.500 kilómetros de carreteras en todo el país. Entonces porque no aprovechar, esta semejante inversión, en favor de impulsar nuevas inversiones en el sector energía.

Personalmente pienso que la manera de concientizar de la importancia de buscar alternativas como las descritas, es empezar con iniciativas privadas, que brinden colchón para inversiones mayores, tan solo esta en empezar a mirar al otro lado del bosque para que las ideas empiecen a dar sus frutos.

FUENTES CONSULTADAS

http://es.wikipedia.org/wiki/Piezoelectricidad

http://www.innowattech.co.il/index.aspx

http://www.luzambar.pe/index.php

http://renovables.wordpress.com

http://www.rpp.com.pe/2012-03-21-peru-promovera-inversiones-por-us$10-351-millones-entre-el-2012-y-2013-noticia_463570.html

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Edward Pool Suarez Becerra

Perfil Universitario Carrera Ingeniería Mecánica Eléctrica: Estudio en la Universidad Nacional de Ingeniería, en la Facultad de Ingeniería Mecánica. 2010: Apoyo en el Laboratorio Nro.04, bajo la supervisión del departamento de Maquinas herramientas, desempeñando labores, haciendo pruebas en la máquina de tracción, uso de máquinas herramientas: torno, fresa, taladro, amoladora, mantenimiento de las maquinas del laboratorio. 2011: Estudiante miembro de IEEE internacional, específicamente en Capítulo Estudiantil de Potencia y Energía - PES UNI. 2011: Participación como Colaborador en la organización de las conferencias Magistrales del XVIII Congreso Internacional de Ingeniería Eléctrica, Electrónica, Sistemas y Ramas Afines, del IEEE INTERCON 2011. 2011: Participación como asistente en el XVIII del Congreso Nacional de Estudiantes de Ingeniería Mecánica y Metalúrgica, llevado a cabo en la ciudad de Puno. SUAREZ BECERRA, Edward Pool. DATOS PERSONALES Dirección: Mz. H Lote 16 Urb. San Juan de Dios, San Martin de Porres, Lima. Teléfono: Cel. 964284325 E-mail: poolxm@hotmail.com Edad : 22 años DNI : 70194044 Fecha de nacimiento : 01 de enero de 1991. 2011: Participación en la edición realizada en el auditorio del Gran Teatro de la Universidad Nacional de Ingeniería, del 13 Simposium Internacional de Soldadura. 2011: Estudiante miembro de ASME International, específicamente en la sección de Aeronautics and Aerospace. 2012: Participante del Concurso de Proyectos organizada por la XIX CONEIMERA 2012, el cual se llevará a cabo en la ciudad de Huancayo del departamento de Junín, en la Universidad Nacional del Centro.

8 comentarios

  1. La mayor fuente de energía es la potencial. Debemos electrificar el ferrocarril central, para que se genere electricidad frenando al descender con carga de minerales. En la subida lleva carga que es mas liviana como combustible y baja con carga de mayor densidad.
    El mayor ahorro se conseguirá cambiando los equipos de Aire Acondicionado acoplados al aire del medio ambiente por Bombas de Calor acopladas al terreno debajo de las edificaciones , porque ese terreno no recibe el calor del sol y siempre será mas frío, luego la transferencia calor será mas eficiente. Mientras que los equipos acoplados al aire como son las unidades tradicionales ponen mas calor: el que recibimos del sol mas la electricidad que pagamos en el lado exterior que tendera a ingresar de nuevo a la habitación

  2. Muy buena la info, si realmente abriéramos los ojos veríamos cuanta energía puede ser reutilizable, que tal si buscamos o damos ideas quizás encontremos algo en provecho del hombre y de la naturaleza.

    Carlos
    943714862

  3. Bueno, creo reciclar energia sería excelente, ps para esto esta bien que nuestros grandes profesionales entedidos en la materia, planifiquen organicen y ejecuten grandes proyectos para lograr eset tipo de beneficios para nuestro pais este a la altura de la tecnología universal.

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