Un nuevo sistema de generación de energía eléctrica mediante elementos piezoeléctricos integrados en carreteras
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junio 18, 2021El Centro Avanzado de Tecnologías Mecánicas (CATMech) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ha participado en el proyecto Piezoroad, liderado por la empresa Sorigué con el objetivo de desarrollar una unidad de generación piezoeléctrica integrable en el pavimento, y reproducible en grandes superficies.
Alimentación eléctrica para las futuras carreteras inteligentes
En un futuro no demasiado lejano habrá que dar respuesta a las demandas de alimentación eléctrica de las futuras carreteras inteligentes a partir de un sistema robusto, independiente de las condiciones ambientales, distribuido en el territorio y viable en términos de costes.
La tecnología de generadores piezoeléctricos embebidos en el pavimento responde a estas necesidades, puesto que es un sistema que únicamente depende de la presencia de tráfico y, al estar instalado en el mismo pavimento, es confiable. Además, obtiene la energía de los propios usuarios de la vía y en el punto donde se necesita, cubriendo los aspectos de pago por uso y generación de proximidad y distribuida.
Conclusiones reales y escalables
En el marco del proyecto, se han caracterizado diferentes tipos de elementos piezoeléctricos estableciendo un sistema de comparación independiente del modo de accionamiento y el tipo de firme, complementado por un análisis matemático de la respuesta esperada y la simulación numérica de los ensayos realizados. Así, se ha podido establecer de manera objetiva el tipo de piezoeléctrico a utilizar, el coste del cual es de céntimos de euro, y que por lo tanto, permite la escalabilidad.
Se ha desarrollado también el sistema de accionamiento y protección ad hoc al tipo de piezoeléctrico elegido, valorando alternativas de diseño mecánico, posicionamiento y aglomeración de unidades de generación, así como de tipo de conexión eléctrica y circuito de acondicionamiento de la señal. Estas alternativas se han valorado experimentalmente y con simulaciones numéricas.
Finalmente, se ha definido el tipo de firme y el posicionamiento en la capa superficial que resultan más favorables, haciendo ensayos de rodada realistas. Se han fijado los procedimientos de instalación en condiciones realistas de unidades de generación, el coste de las cuales, una vez industrializada el procedimiento de fabricación, se estima en aproximadamente 1€.
El proyecto Piezoroad ha contado con un presupuesto de 502.303 € del Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI), ha sido coordinado por la empresa Sorigué y ha tenido una duración de dos años (julio 2019 - julio 2021).
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