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La energía termoeléctrica permite cargar dispositivos móviles en autos


María Daniella Muñoz Arias
Universidad de Especialidades Espíritu Santo
viernes, febrero 24, 2017
Se escogió hacer la investigación de energía renovable porque uno de los objetivos fue trabajar para dar solución a una problemática actual y más ahora que se usan muchos dispositivos. Se trata de una energía diferente...

El uso de la energía renovable se amplía, ahora se utiliza el calor. En la Universidad de Especialidades Espíritu Santo un grupo conformado por dos estudiantes, Daniella Muñoz y Sedny Garrido, realizó una investigación (que duró un año) que dio como resultado la implementación de prototipos de puertos de cargas USB en un vehículo a través de un generador termoeléctrico.

En los autos, la energía se la obtiene de la batería y todas las cargas se derivan para allá, en cambio, el sistema que se propuso en esta investigación es totalmente independiente al sistema eléctrico: alternador y batería del carro, funciona con el calor que él mismo genera. Con ello se le quita una carga a la batería y la energía se la obtiene de un generador termoeléctrico, que a su vez la pasa a un regulador para obtener un voltaje determinado.

Los módulos termoeléctricos responden de forma positiva a infinitas prácticas, por ello se los utilizó en un vehículo Volkswagen Gurgel. En los estudios preliminares se observaron todas las características de los módulos para determinar su aplicación como tal. Esos módulos tienen dos cara como un papel,  a través de una diferencia térmica en sus caras puede servir como fuente de energía y de voltaje de corriente directa. Esto es similar a lo que ocurre en los botellones que surten agua caliente o fría, a eso se lo alimenta de voltaje y cada lado entrega un producto diferente.

En el proyecto se usó este proceso de modo diferente al botellón de agua. Se realizó una diferencia térmica que provoca un voltaje variable porque mientras más diferencia térmica hay, más voltaje entrega el módulo. Los módulos para automóviles soportan altas temperaturas, precisamente las que emiten los carros. Se hizo un análisis en el auto y sus posibles ubicaciones. Una de las partes más calientes es el tubo de escape, además, los vehículos de combustión interna son los que más energía desperdician de manera calorífica. El carro genera energía que solo se aprovecha hasta un 25%, en el mejor de los casos, que es lo que requiere para moverse, el resto se desperdicia ya sea por el calor que emana el tubo de escape, por fricción, refrigerante, entre otros.

En la investigación se aplicó el generador en el tubo de escape y se construyó un sistema completo. De esta manera, el lado caliente lo provee el tubo de escape y el lado frío está compuesto por el flujo de aire; así, cuando el carro circula a más velocidad más viento entra al generador y se obtiene una mayor diferencia térmica. El trabajo consistió en regular ese voltaje para obtener cinco voltios -que es lo que se necesita para cargar los dispositivos móviles-, la idea es tener puertos USB dentro del vehículo.

El generador está en el tubo de escape, para lograr corriente y así cargar los equipos. Para ello se realizó un sistema eléctrico y electrónico en el cual los puertos USB se colocaron en el interior del vehículo. El auto que sirvió para la investigación no tenía puertos USB ni tampoco el acceso a la cigarrillera, ahora los dispositivos se cargan de una manera más rápida sin que esto signifique quemarle al equipo.

El número de módulo que pueden ir en el interior dependen del vehículo. Por ejemplo en el vehículo Volkswagen Gurgel, que sirvió para probar el experimento, se ubicaron 13 módulos. Por el diseño del tubo de escape que tiene dos salidas, solo alcanzaron 13 módulos. El generador termoeléctrico tiene dos puertos USB: uno de 2,1 amperios y otro de 1 amperio y carga dos celulares al mismo tiempo; normalmente los puertos USB que vienen en los vehículos modernos permiten cargas de 0,5 amperios por eso el dispositivo se carga muy lento.

El cable que sale del tubo de escape no se quema porque se lo protege, como todo el cableado del vehículo, hay muchos que pasan por el motor y no se queman porque se los protege.

Se escogió hacer la investigación de energía renovable porque uno de los objetivos fue trabajar para dar solución a una problemática actual y más ahora que se usan muchos dispositivos. Se trata de una energía diferente. Normalmente cuando se habla de energía alterna, lo primero que llega a la mente son los paneles solares, entonces esto es algo diferente. Los paneles solares es luz, no es el calor que alimenta de energía.

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1 Comments

  1. Gabriel Muñoz 24 febrero, 2017

    Excelente trabajo

    Responder

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