RECOLECTOR DE ENERGÍA PIEZOELÉCTRICO..

UNIVERSIDAD LOYOLA

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ING. ELECTRONICA

PERFIL DE PROYECTO DE GRADO

NOMBRE: RONEY LUIS CONDORI MAMANI               

CÓDIGO: 8727 – 2

2015

RECOLECTOR DE ENERGÍA PIEZOELÉCTRICO.

1. INTRODUCCIÓN

El mundo pasa por un momento crítico en cuanto a generación de energía, no en vano muchos investigadores se han concentrado en el estudio de fuentes alternativas y en el desarrollo de sistemas capaces de aprovechar ésta en las diferentes formas que se encuentra en el ambiente; ejemplo de esto es la energía eólica, la energía solar, la energía hidráulica, entre otras. Con el paso de los años y con el crecimiento tecnológico que ha ido experimentando el mundo en el último siglo, el tema ha tomado mayor fuerza, ya que cada vez se construyen más dispositivos que usan para su funcionamiento la energía eléctrica. La generalización de éstos, su portabilidad y su uso masivo casi indispensable para la comunicación, el entretenimiento, la medicina y en general para la mayoría de las actividades cotidianas que realiza el hombre, ha obligado de manera urgente la búsqueda de nuevas fuentes de potencia. Unida a esta problemática, se encuentran las dificultades ambientales que trae consigo el vertiginoso crecimiento tecnológico que se vive hoy, ya que a este mismo ritmo se generan desperdicios electrónicos contaminantes como lo son las baterías. Una posible alternativa para abordar estos problemas son los Energy Harvesting (Colectores de energía en español), ya que éstos son diseñados para tomar cualquier tipo de energía circundante en el ambiente usualmente desperdiciada y convertirla en energía eléctrica. Este concepto trabaja hacia el desarrollo de dispositivos autoalimentados que no requieran de un continuo cambio de su fuente de alimentación.

La investigación que se plasma en este texto propone el uso de los Energy Harvesting sacando provecho de la energía que el ser humano desperdicia al caminar, para convertirla en energía eléctrica que pueda ser aprovechada.

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El ser humano requiere de energía para poder subsistir, manejar su entorno y producir bienes (Ramón L. 2006). Casi todos los tipos de energía proviene directa o indirectamente del sol, por ejemplo el viento es causado por la energía cinética de la radiación solar y los combustibles fósiles  q provienen  de la energía del sol y el proceso de descomposición.

Muchos países han intentado disminuir su dependencia a los combustibles fósiles por medio de investigaciones en fuentes de energías “verdes” que disminuyan la gran contaminación que existe hoy en día, sin embargo hoy por hoy los combustibles fósiles son la fuente de energía que más se utiliza en el planeta.

En el mundo actual contamos con una enorme población que demanda grandísimas cantidades de energía, siendo necesario realizar ciertos cambios que generen desarrollo, pero que estos a su vez estén de la mano con la sustentabilidad del planeta.

1. JUSTIFICACIÓN

Debido a la constante necesidad energética que poseen las personas  con los dispositivos electrónicos que se convirtieron en una necesidad (celulares, marcapasos, prótesis, etc. q requieren alimentación eléctrica).

Convertimos constantemente energía proveniente de alimentos en energía mecánica (sistema motor), energía calorífica, energía eléctrica (sistema nervioso) y  La Energía química (metabólicos del organismo).

La energía recolectada del caminar podría ayudar a sustituir de manera parcial las energías fósiles y así contribuir no solo a la economía sino también a la conservación del medio ambiente.

1. OBJETIVOS

1. OBJETIVO GENERAL

Diseñar un recolector de energía (Energy Harvesting) el cual transforme la anergia mecánica en eléctrica que un ser humano puede generar al caminar.

1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Identificar los materiales necesarios para el soporte y el componente piezoeléctrico más adecuado.
• Diseñar el conjunto formado por el soporte y el piezoeléctrico.
• Diseñar los sistemas electrónicos para transmitir y almacenar la energía generada por el piezoeléctrico.
• Evaluar mediante simulación, el desempeño bajo carga compresiva de los circuitos electrónicos.

1. ALCANCE

El planteamiento de este proyecto se realizará para generar y desarrollar un recolector de energía piezoeléctrico, a fin de convertir la energía mecánica de la marcha humana en energía eléctrica.

Tomando en cuenta que no existe casi ningún aparato parecido en el mercado que se encargue de este tipo de de generación de energía, la investigación se ha delimitado en los siguientes aspectos:

• Delimitación Temporal: El estudio y diseño se realizará en un período fraccionado en 6 meses,

• Delimitación Geográfica: El área geográfica seleccionada para el desarrollo del proyecto, está orientada al departamento de la paz
• Grupo social: la investigación y diseño de dicho recolecto va orientado a los personas jóvenes y adultos (estudiantes, trabajadores externos, viajeros), debido a que estas están en constante movimiento entre lugares.

1. METODOLOGÍA

La modalidad de la investigación será cuantitativa debido a que se miden las variables; la presión, la temperatura, el tamaño del cristal, y el voltaje producido. ¿Cómo se relacionan las variables? La relación es la siguiente: cada variable, que es un concepto susceptible de ser medible y cuantificable adquiere un valor, dato o respuesta. Quiere decir entonces que podemos formalizar la realidad, la parte teórica en una Matriz de Datos, la cual puede ser una grafica.

        La presente investigación se identifica como investigación exploratoria, aparte de que se desconoce parte del tema, se le da una perspectiva diferente a un tema previamente estudiado. Si el tema actual de la investigación es el efecto piezoeléctrico, en la idea actual se le ve por el lado del aprovechamiento de la energía que produce este efecto. Si se le ve de esta manera, es visto como exploratorio. Como comentario, el efecto piezoeléctrico en la actualidad se le dan aplicaciones de menor importancia o menos relevantes al de la idea de investigación, como lo es en los relojes de cuarzo, el mecanismo de chispa de algunos encendedores, o en básculas para pesar cantidades muy grandes.

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