IPN desarrolla cargadores solares para autos eléctricos que almacenan energía en 34 baterías y reducen hasta 50% el tiempo de carga
Investigadores del Instituto Politécnico Nacional crearon una infraestructura con paneles solares y baterías de litio que puede cargar vehículos eléctricos y analizar nuevas soluciones para la expansión de la electromovilidad en México.
CIUDAD DE MÉXICO.- El Instituto Politécnico Nacional (IPN) desarrolló un prototipo de cargadores para vehículos eléctricos alimentados con energía solar, una alternativa que busca reducir la dependencia de la red eléctrica convencional ante el crecimiento de la movilidad eléctrica en México. El proyecto fue encabezado por el doctor Marco Antonio Sandoval Chileño, investigador de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Energía y Movilidad (UPIEM), y cuenta con información difundida por el propio IPN.
La propuesta consiste en microrredes solares autónomas que captan energía mediante paneles fotovoltaicos, la almacenan en baterías de litio y posteriormente la utilizan para cargar desde vehículos de micromovilidad, como scooters y bicicletas, hasta automóviles eléctricos comerciales. El desarrollo también busca estudiar cómo deberán adaptarse las redes eléctricas ante una mayor demanda de energía por el uso de estos vehículos.
¿Cómo funcionan los cargadores solares desarrollados por el IPN?
A diferencia de una estación tradicional de carga conectada directamente a la red eléctrica, el sistema creado por investigadores del IPN genera su propia energía mediante paneles solares.
El proyecto integra tres microrredes instaladas en la UPIEM:
- Una ubicada en el techo de un laboratorio, con capacidad de generación de 5 kilowatts (kW).
- Otra instalada en un invernadero, con una capacidad de 1.5 kW, que permite producir energía eléctrica y alimentos en el mismo espacio.
- Una tercera estructura elevada con capacidad de 5 kW, que además de generar electricidad proporciona sombra y crea un área de trabajo y convivencia para estudiantes.
El investigador Marco Antonio Sandoval Chileño explicó que esta última infraestructura tiene una doble función:
La tercera consiste en una estructura elevada de 5 kW que, además de generar electricidad, proporciona sombra y crea un nuevo espacio para que los estudiantes puedan trabajar o convivir”.
¿Dónde se almacena la energía solar para cargar los vehículos?
Uno de los elementos principales del proyecto es un banco conformado por 34 baterías de litio, diseñado para guardar la energía que producen los paneles durante el día.
Esto permite utilizarla posteriormente, principalmente durante la noche, cuando suelen realizarse más recargas de vehículos eléctricos y la generación solar disminuye.
El sistema funciona mediante inversores eléctricos, equipos que permiten convertir la energía solar en corriente directa o alterna según las necesidades del vehículo o dispositivo conectado.
El IPN informó que la interconexión de dos microrredes y la instalación de dos inversores en paralelo permitió habilitar la carga de diferentes tipos de vehículos eléctricos.
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¿Cuánto tiempo reduce la carga de un vehículo eléctrico con este sistema?
De acuerdo con el doctor Sandoval Chileño, la infraestructura desarrollada puede reducir hasta en 50% el tiempo de carga de un vehículo comercial en comparación con los cargadores conocidos como de “emergencia”.
Con esta capacidad, el tiempo de carga de un vehículo comercial puede reducirse hasta en 50 por ciento respecto de los cargadores denominados de ‘emergencia’”, aseguró el investigador.
El especialista señaló que la instalación de los dos inversores también permitió comprobar que el modelo puede ampliarse conforme aumenten las necesidades de carga.
¿Para qué podrían utilizarse estos cargadores solares en comunidades alejadas?
Además de su aplicación en vehículos eléctricos, el proyecto contempla la posibilidad de utilizar esta tecnología en zonas donde existe poco o ningún acceso a la electricidad.
El banco de baterías permitiría almacenar energía durante los periodos de mayor radiación solar para utilizarla cuando no haya generación disponible.
Sandoval Chileño explicó:
Estamos haciendo un gran experimento porque también pensamos que esta tecnología puede ser utilizada en comunidades alejadas que no tienen acceso a la electricidad, de manera que puedan contar con energía eléctrica incluso cuando no haya sol”.
El investigador forma parte del Sistema Nacional de Investigadoras e Investigadores (SNII), Nivel I.
¿Por qué son importantes estas tecnologías para los autos eléctricos en México?
El aumento de vehículos eléctricos implica una mayor demanda de infraestructura de carga. Por ello, el proyecto del IPN busca aportar información sobre las necesidades futuras tanto de las estaciones solares como de las redes eléctricas convencionales.
Durante las pruebas del sistema, los investigadores analizarán los datos obtenidos durante los procesos de carga para estudiar cómo deberán prepararse las redes ante una mayor incorporación de vehículos eléctricos.
El desarrollo también forma parte de una línea de investigación relacionada con la electromovilidad y la participación de instituciones educativas en la creación de tecnología nacional.
¿Quiénes participaron en el desarrollo del proyecto?
El trabajo fue realizado por un equipo multidisciplinario del IPN encabezado por Marco Antonio Sandoval Chileño, con la colaboración de investigadores de distintas unidades académicas:
- Doctora Norma Beatriz Lozada Castillo, de la Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas (UPIITA).
- Doctor Alberto Luviano Juárez, también docente de la UPIITA.
- Doctor Ricardo Alan Cortez Vega, de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería Aplicada (UPIIAP).
El IPN señaló que este tipo de proyectos buscan aportar soluciones tecnológicas para la transición hacia sistemas energéticos más flexibles y preparados para el crecimiento de la movilidad eléctrica.
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