Proyecto de investigación
Microgeneración de energía a partir de vibraciones ambientales para el desarrollo de sistemas autónomos de monitorización: análisis de viabilidad en la red ferroviaria (MEVA)
Responsable: Antonio Romero Ordóñez
Tipo de Proyecto/Ayuda: Proyectos I+D+i FEDER Andalucía 2014-2020
Referencia: US-1264916
Fecha de Inicio: 01-02-2020
Fecha de Finalización: 30-04-2022
Empresa/Organismo financiador/es:
- Junta de Andalucía (Consejería de Economía y Conocimiento)
Equipo:
- Equipo de Investigación:
- Equipo Colaborador:
- Javier Cristóbal Cámara Molina (alta: 26/05/2021)
- David Connolly
- Francisco Javier Cruz Muñoz
- Guido De Roeck
- Gabriel Hattori Da Silva
- Geert Lombaert
- Daniel López Mendoza
- Qiaoyu Ma
- María Dolores Martínez Rodrigo
- José Daniel Rodríguez Mariscal
- Antonio Tadeu
Contratados:
- Investigadores:
- Javier Cristóbal Cámara Molina
Resumen del proyecto:
Actualmente existe un número elevado de proyectos de I+D+i para el desarrollo de nuevos sistemas de gestión que permitan un mantenimiento preventivo y eficiente de sistemas mecánicos, estructuras e infraestructuras en general. Muchos de ellos tienen como objetivo la monitorización en tiempo real del estado de conservación. Estos modelos de gestión hacen un uso extensivo de sensores microelectromecánicos (Microelectromechanical Systems, MEMS) que incluyen acelerómetros, giróscopos, inclinómetros, sensores de presión, etc. Estos dispositivos requieren fuentes de energía para su funcionamiento y transmisión de datos.
Dada la dificultad de disponer de un suministro eléctrico fiable en lugares remotos, la complejidad de cableado que ello supone, y la necesidad a nivel global de diseñar sistemas de aprovechamiento de energía sostenibles y eficientes, se hace necesaria la investigación de nuevas fuentes de energía que faciliten el desarrollo de sistemas de monitorización autónomos. La recolección de energía, que consiste en la transformación de la energía ambiental en energía eléctrica, se está convirtiendo en una alternativa para asegurar el abastecimiento energético de los nodos y sensores de un sistema de monitorización.
El concepto de recolección de energía o microgeneración de energía hace referencia a la transformación de una forma de energía (viento, vibraciones, sonido, etc.) en otra, normalmente energía eléctrica. En el ámbito de la alimentación de sensores, estas fuentes externas de energía se pueden aprovechar para alimentar los nodos de un sistema e incrementar tanto su vida útil como la capacidad de la red de sensores. Una técnica extendida y popular de recolección de energía es la transformación de la energía solar en energía eléctrica. Sin embargo, los sistemas fotovoltaicos presentan un elevado grado de incertidumbre originado por las condiciones climáticas. Otras técnicas de recolección de energía consisten en la transformación de energía mecánica en energía eléctrica.
Algunas investigaciones han propuesto dispositivos mecánicos que aprovechan su respuesta debida a una solicitación externa para producir energía. En estos casos, los medios de obtención de la energía pueden ser de origen inductivo o piezoeléctrico. En el ámbito del proyecto propuesto se tiene en consideración que un tren en movimiento produce tanto fuerzas cuasi-estáticas como cargas dinámicas en la plataforma ferroviaria que generan vibraciones y ruido. En este proyecto se propone el estudio del aprovechamiento de la energía cinética contenida en las vibraciones de origen ferroviario para la microgeneración de energía eléctrica.
