Académicos de la FCE diseñan sistema híbrido para recolección de energía.

Se trata de un prototipo integrado por tres sistemas que funcionan como cosechadores de energía eléctrica

BUAP. 27 de junio de 2016.- Desarrollar fuentes de energía alterna para reducir el uso de las baterías eléctricas, o bien aumentar el ciclo de vida de éstas, es el objetivo de un proyecto de investigación desarrollado por académicos de la Facultad de Ciencias de la Electrónica (FCE) de la BUAP, que consiste en la fabricación de cosechadores de energía híbridos, integrados en un solo prototipo.

Los tres sistemas conectados al mismo tiempo pueden generar una potencia de alrededor de 250 mW, energía suficiente para alimentar, por un tiempo determinado, un reloj de mano, un marcapasos, un dispositivo de ayuda auditiva y hasta un reproductor de mp3. Con este proyecto, que forma parte del Programa para el Desarrollo Profesional Docente (PRODEP), es posible mejorar la duración del consumo de energía de los dispositivos electrónicos y aumentar su tiempo de vida.

Roberto Carlos Ambrosio Lázaro, del Cuerpo Académico de Sistemas de Potencia para Tracción, Calidad y Generación de Energía, de la FCE, señaló que “el cosechamiento de energía es una alternativa para alimentar dispositivos electrónicos de bajo consumo de potencia, que no requieran de más de un watt, con el fin de tener una fuente de carga opcional, en caso de que la batería de los aparatos se termine”.

El equipo de científicos desarrolló tres sistemas conectados entre sí: un modelo de celdas fotovoltaicas, una antena de radiofrecuencia (RF) para la captura de las señales de telefonía en el ambiente y un transductor de vibraciones mecánicas a voltaje.

Con relación a las celdas fotovoltaicas, explicó que tienen la característica de ser delgadas y flexibles, además de que pueden acoplarse a cualquier superficie que se requiera y son capaces de almacenar hasta una potencia de 200 miliwatts (mW).

“De igual forma, diseñamos un circuito electrónico de seguimiento del máximo punto de potencia (MPPT) de la radiación del medio ambiente, cuyo fin es que la celda tenga una mejor eficiencia y pueda capturar la misma cantidad de energía a lo largo del día”, refirió.

Asimismo, dio a conocer que crearon unos algoritmos de seguimiento para que la energía obtenida sea almacenada en una batería, que pueda ser utilizada para cargar cualquier aparato.

Con relación a la antena de radiofrecuencia, el experto informó que su función es capturar las señales que son emitidas por los teléfonos celulares en el medio ambiente, con la ayuda de un circuito de acoplamiento, para almacenar su voltaje y convertirlo en energía eléctrica.

Una vez que la antena capta las señales las amplifica para aprovechar al máximo la energía y evitar que se desperdicie, de modo que sería posible recolectar la potencia para la banda de RF de 2.45 gigahertz. También se han realizado diseños para 900 y 1800 GHz.

A pesar que la captura de energía es mínima en un principio, el circuito de acoplamiento permite que ésta se vaya almacenando poco a poco, como si fuera un gotero, de tal forma que en un determinado tiempo se obtendría la potencia suficiente para cargar algún dispositivo electrónico.

Roberto Carlos Ambrosio Lázaro, doctor en Ciencias de la Electrónica por el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), destacó que el transductor de vibraciones mecánicas es una estructura conocida como “de tipo puente”, con dimensiones pequeñas de tres centímetros de largo, tres milímetros de ancho y un espesor de medio milímetro.

“Al aplicarle un peso a la estructura ésta se deformará y debido a que es un material piezoeléctrico sus dípolos se acomodarán para generar voltaje, ya que es un material capaz de convertir la tensión mecánica en electricidad”, aseveró.

Los tres sistemas conectados al mismo tiempo pueden generar una potencia de alrededor de 250 mW, energía suficiente para alimentar un reloj de mano, un marcapasos o un dispositivo de ayuda auditiva, por ejemplo.

“El siguiente paso es aumentar la potencia de almacenamiento a un watt, de modo que el prototipo pueda ser utilizado para alimentar un teléfono celular de última generación. Actualmente, si se requiere, es capaz de cargarse para hacer una llamada de emergencia”, comentó el investigador.

Una vez que integren las tres tecnologías en un solo aparato, el investigador y su equipo de colaboradores buscarán tramitar la solicitud de registro de patente ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial. En este proyecto colaboran los doctores Víctor González Díaz y José Fermi Guerrero Castellanos, del Cuerpo Académico de Sistemas de Potencia para Tracción, Calidad y Generación de Energía, y el doctor Richard Torrealba Meléndez, de la FCE. Además, estudiantes de licenciatura.