Auto eléctrico y auto solar: punto de vista sobre tecnología y energía alternativa

in stem-espanol •  2 years ago  (edited)
Saludos a los steemians que nos agrupamos en #stem-espanol para dar a conocer lo que sabemos sobre ciencia y tecnología.

Este sábado 3 de febrero de 2018 se celebró en la ciudad de Santiago de Chile la 4ta clasificatoria de la Fórmula E. Se presentaron 10 escuderías con los principales productores de autos eléctricos del Mundo, pero en realidad se ubicaron en el punto de partida 19 autos fórmula E, cada piloto disponía de otro auto que podían utilizar según la carga eléctrica que tenía su batería de litio, que normalmente dura 30 minutos.

Esta fotografía lo quise poner de primero para mostrarla en la página de steemit.com, porque me parece un avance tecnológico que debe ser reconocido, aunque me pueda contar entre los críticos constructivos!

Este evento me motivó a escribir la publicación “Auto eléctrico y auto solar: puntos de vista sobre tecnología y energía alternativa”, así que no hablaré mucho de la carrera de autos sino de mi perspectiva como amante de la ciencia y tecnología. Por cierto, fue el piloto Jean-Eric Vergne (Francia), de la escudería Techeetah el ganador de este evento, duró una hora las 37 vueltas de recorrido para un total de 91,4 kilómetros, además algunos vehículos quedaron con más de 20% de carga!

El día anterior estuve en las pruebas que hacían en la pista y ¿ustedes creen que pude grabar algún vehiculo?, pues no pude, a pesar que estuve pendiente un buen rato mientras conversaba con otros ansiosos espectadores y hablábamos de la velocidad que alcanzan cercana a los 200 Km/h en un circuito cerrado con muchas curvas, como se ve en el mapa del video, y lo curioso del pavimento en la ciudad de Santiago es que el roce de los cauchos y pavimento produce un sonido como de frenado de emergencia!, eso sí lo pude grabar, pero se trataba del auto de grabación de la carrera.





Autos eléctricos

Pues me dediqué a investigar sobre los autos eléctricos y su incorporación en el mercado mundial. En el año 2016 ya existían cerca de 2.000.000 de vehículos movidos con motores eléctricos (fuente: mercado mundial) y en Chile ya se cuenta con más de 170 autos con motores eléctricos (fuente: autos en Chile). A mi parecer, no se han dado las condiciones económicas para que esta iniciativa de electromovilidad se establezca a nivel mundial debido a: 1) alto costo de inversión desde 25.000.000 hasta 40.000.000 de pesos chilenos $cl; 2) alto costo de mantenimiento, una batería adicional en casa tiene un costo de 1.500.000 $cl; 3) la recarga tarda unos 20 minutos muy apreciados!, además veo que la energía sigue proviniendo de la red eléctrica nacional, así que no proviene de energía alternativa; 4) la autonomía de viaje oscila entre 150 y 300 kilómetros, por lo yo recomendaría tener un sistema híbrido con combustible, por si acaso!

Bueno, regresemos al parque de Santiago y veremos los autos de lujo de la marca BMW que se presentaron en un stand muy atractivo desde el punto de vista tecnológico, mostrando su estación de carga y este automóvil que llamó mi atención. La empresa de suministro eléctrico ENEL implementará este año una red de estaciones de carga para vehículos eléctricos debido al incremento de autos de este tipo.

El avance que observo es que desde inicios de esta década se salió del tabú tecnológico que los únicos carros eléctricos eran los “carros de golf” y están apareciendo nuevos modelos de autos.




Autos solares

Luego me fui a la exposición de lo que realmente son las energías alternativas, resaltando la energía solar fotovoltaica!. Comencé con un stand que funcionaba con un arreglo de 8 paneles solares para aprovechar 8 horas, de las 13 horas, de radiación solar que se tiene en esta temporada de verano.


Pude hablar con los estudiantes de Ingeniería de la Universidad de Concepción que han construido un auto solar llamado AntüNekul2S, nada más y nada menos, ellos fueron los únicos que tuvieron el privilegio de dar la vuelta inaugural al circuito de la Fórmula E. En la fotografía vemos el auto solar, su panel de control de carga y el trofeo ganado el año 2016.


Ahora, hablemos de la parte técnica de este auto solar. Utiliza paneles solares de silicio monocristalino y consta de 378 celdas colocadas en serie para obtener cerca de 180 voltios máximo, según la irradiancia solar, que servirán para cargar el banco de baterías de 120 voltios y poner en funcionamiento su motor eléctrico, para una autonomía cercana a los 200 kilómetros.

Otro auto solar es del Equipo Solar ERGÓN, diseñado y construido por estudiantes y profesores de la Universidad Federico Santa María de Chile.

Este auto solar si tiene algo más de innovación, ya que su estructura está hecha con fibra de carbono y la batería es una acumulación de pilas de litio. Me mostraron las partes más importantes de su auto solar que lo constituyen:

  1. La carcasa o chasis fabricado con fibra de carbono para hacerlo aun más ligero (300 Kg).
  2. Modelo del perfil aerodinámico tipo Bambino
  3. Un conjunto de 320 celdas solares de silicio monocristalino, para una potencia de 1,1 kWp
  4. Controlador de carga MPPT aprovechando la máxima potencia de los paneles
  5. El banco de baterías fabricados por el equipo ERGÓN con pilas de iones de litio.
  6. El inversor para suministrar potencia al motor y alcanzar una velocidad de 153 Km/h
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Básicamente esta es la configuración de un auto solar, donde se solapa la inventiva, la innovación y la convergencia de varias disciplinas de la ciencia e ingeniería.

Ahora, para ir terminando esta publicación con un aporte que sea útil a los amigos de #stem-espanol y a los amantes de la ciencia, lo que puedo concluir sobre estos dos puntos de vista:

Tecnología: Autos eléctricos


El uso de estos autos eléctricos puede disminuir la emisión de dióxido de carbono, pero debemos investigar de dónde proviene la energía eléctrica inicial para recargar las baterías. Yo no tendría mayor preocupación si es hidroeléctrica, pero sí estaría decepcionado si es generada por una termoeléctrica.

Los altos costos de producción y mantenimiento de estos vehículos lo hace inviable por los momentos. Yo creo que aquí hay una motivación geoeconómica de parte de Chile, ya que sería el principal proveedor de cobre y de litio. China sería el principal vendedor-exportador de vehículos en alianza con Chile como proveedor.

Desde el punto de vista estético, no hay discusión que estos vehículos son una joya del automovilismo comparados con los autos solares!

Energía alternativa: Autos solares


Pues aquí también debemos poner la mirada en la forma que se obtienen las celdas fotovoltaicas de silicio o de cualquier otro compuesto semiconductor que aumente la eficiencia de conversión de energía solar en energía eléctrica, ya que se utiliza mucha energía para obtener silicio monocristalino y no estaríamos hablando de energía alternativa 100% renovable!

El mercado de la energía solar fotovoltaica ha disminuido su costo hasta un valor de 3 centavos de dólar (fuente: precio de energía solar), haciendo que la inversión sea muchísima más económica comparada con la que se hace en autos eléctricos.

Por supuesto, yo quisiera manejar un auto solar con la imagen de un auto eléctrico!

Espero haber contribuido con la divulgación de un tema muy apasionado e interesante desde mi punto de vista y que involucra la tecnología y ciencia. Las referencias utilizadas se indican en el texto, los conocimientos adquiridos están plasmados en esta publicación y las otras referencias que pudiera mencionar son las conversaciones y discusiones sobre ciencia con mis amigos, con las personas normales que también tienen su toque mágico de ciencia e innovación.

Las imágenes fotográficas y videos las tomé ayer y quise hacer este artículo para compartir con ustedes.

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El Marketing de Elon Musk con sus Tesla, está consiguiendo que se acelere la incorporación de vehículos eléctricos al parque móvil. Cada año se venden más.

En ciudades tan saturadas de polución como Barcelona o Madrid sería una bendición si se sustituyeran todos los vehículos...

Felicidades!

Waoo!!! sumamente interesante, sin duda alguna las energías alternativas serán las fuentes fuente de energía "valga la redundancia" del futuro, y es mas aun interesante poder observar otro campo tecnológico aplicable del área de los semiconductores, es un mundo apasionante e increíble!

  ·  2 years ago (edited)

Realmente cualquier iniciativa que se implemente para reducir el consumo de combustible proveniente del petróleo será bien vista por la comunidad mundial.
Se espera que el uso de la energía solar fotovoltaica se incremente en los próximos años, pero va a depender del apoyo gubernamental en cada uno de los países, dependiendo de su posición geopolítica y geoeconómica como lo mencioné en la publicación.
Todavía hay mucho campo de estudio en el tema de semiconductores y la búsqueda de aumentar la eficiencia de las celdas solares y la reducción de los costos de producción.

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