Equipo [Energía Piezoeléctrica] Carrie Valantine Benitez[Angeles], Laurent Mayab Mares [Díaz]
Este proyecto busca aprovechar una fuente de energía que normalmente pasa desapercibida: el movimiento. A través del uso de materiales piezoeléctricos, se transforma la energía mecánica producida por el paso de personas y el tránsito de vehículos en electricidad utilizable. La piezoelectricidad consiste en la capacidad de ciertos materiales para generar energía eléctrica cuando son presionados o vibrados, y en este caso se aplica en espacios urbanos y carreteras como una alternativa limpia y silenciosa. Esta investigación demuestra que el movimiento cotidiano puede convertirse en una fuente renovable, reduciendo la dependencia de combustibles fósiles y ayudando a disminuir la contaminación ambiental. Su implementación permitiría iluminar calles, parques, escaleras o señalizaciones viales, además de posibilitar la carga de pequeños dispositivos en espacios públicos. Otra ventaja es que su instalación no requiere infraestructura compleja y puede adaptarse a diferentes superficies, lo que la hace una opción práctica y accesible para las ciudades. De esta forma, se aprovecha el flujo constante de personas y vehículos como una fuente continua de energía, sin emisiones contaminantes ni consumo de recursos naturales no renovables. Más allá de su aspecto técnico, esta investigación busca fomentar la sostenibilidad y la innovación, inspirando a repensar la manera en que usamos la energía en nuestra vida diaria. Transformar el movimiento en electricidad demuestra que, con creatividad, ciencia y conciencia ambiental, es posible avanzar hacia un futuro más responsable y eficiente en el uso de los recursos.
This project aims to take advantage of a source of energy that often goes unnoticed: movement. By using piezoelectric materials, the mechanical energy produced by people walking and vehicles in motion can be transformed into usable electricity. Piezoelectricity is the ability of certain materials to generate electrical energy when they are pressed or vibrated. In this case, it is applied in urban areas and roadways as a clean and silent alternative. This research shows that everyday movement can become a renewable source of power, reducing dependence on fossil fuels and helping decrease environmental pollution. Its implementation could make it possible to light streets, parks, stairways, or traffic signs, as well as charge small devices in public spaces. Another advantage is that it does not require complex infrastructure and can adapt to different surfaces, making it a practical and accessible option for cities. In this way, the constant flow of people and vehicles is used as a continuous source of energy, without emissions or the consumption of nonrenewable natural resources. Beyond its technical aspects, this research seeks to promote sustainability and innovation by inspiring people to rethink how we use energy in daily life. Transforming movement into electricity shows that with creativity, science, and environmental awareness, it is possible to move toward a more responsible and efficient future in energy use.
Inin tekitl kitemo keniuh tlen motlaloa in tlacameh huan in otomimeh huelis mochihuas tlen tetlajtolilistli para tlachinolli. Ipan ohtli huan altepetl, nin tlamantli techmaka tlachinolli chipahuac huan amo kicualanilis tlaltikpak. Ica inin, titlatlauhtiah ipan yolik nemilistli huan tipalehuiah in tlatlaniliztli.
La energía piezoeléctrica representa una de las formas más interesantes e innovadoras de generación eléctrica en la actualidad. Su principio se basa en aprovechar la capacidad que tienen ciertos materiales para producir electricidad cuando son sometidos a presión o vibración. Esta propiedad abre la posibilidad de transformar el movimiento cotidiano —como el paso de las personas o el tránsito de los vehículos— en una fuente constante de energía limpia.
En las ciudades y carreteras existe un flujo continuo de movimiento que normalmente se desperdicia. Al convertir esa energía mecánica en electricidad, se podrían alimentar sistemas de alumbrado público, señalización o carga de dispositivos, reduciendo el uso de combustibles fósiles y ayudando a disminuir la contaminación.
El desarrollo de tecnologías piezoeléctricas accesibles permite pensar en soluciones sostenibles y prácticas para los entornos urbanos. Este proyecto busca explorar el funcionamiento de la energía piezoeléctrica y sus posibles aplicaciones, mostrando que la innovación y el cuidado ambiental pueden ir de la mano para construir un futuro más eficiente y responsable con el planeta.
La búsqueda de nuevas fuentes de energía limpia se ha vuelto una necesidad urgente frente al cambio climático y al aumento en el consumo eléctrico en las ciudades. Cada día, millones de personas y vehículos generan movimiento constante en calles, carreteras y espacios públicos, una energía mecánica que normalmente se desperdicia. Aprovecharla mediante materiales piezoeléctricos ofrece una alternativa innovadora para generar electricidad sin contaminar ni depender de combustibles fósiles.
La energía piezoeléctrica no solo reduce el impacto ambiental, sino que también puede aplicarse de forma práctica y económica. Su instalación es sencilla, silenciosa y adaptable a distintos entornos urbanos. Además, contribuye a mejorar la eficiencia energética, disminuir costos de alumbrado y promover una cultura de sostenibilidad.
Realizar esta investigación permite comprender cómo funciona la piezoelectricidad y demostrar que el movimiento cotidiano puede transformarse en una fuente de energía útil. Con este proyecto se busca inspirar soluciones tecnológicas que aprovechen los recursos existentes de manera más responsable, fomentando el uso de energías limpias y el desarrollo de ciudades más sustentables.
En la actualidad, las ciudades enfrentan un aumento constante en la demanda de energía eléctrica debido al crecimiento poblacional, la expansión urbana y el uso intensivo de tecnología. Esta necesidad se cubre principalmente con fuentes tradicionales como los combustibles fósiles, que generan contaminación, emisiones de gases de efecto invernadero y altos costos económicos.
Al mismo tiempo, en calles, avenidas y carreteras se desperdicia una gran cantidad de energía mecánica generada por el movimiento de personas y vehículos. Esa energía, que podría aprovecharse, se pierde sin cumplir ninguna función útil.
La falta de alternativas sostenibles que aprovechen esta energía desaprovechada plantea la necesidad de investigar nuevas formas de generación eléctrica que sean limpias, accesibles y eficientes. La piezoelectricidad ofrece una solución viable, ya que permite transformar la presión o vibración del movimiento en electricidad utilizable.
Si aprovechamos la energía mecánica que se genera con el movimiento de personas y vehículos mediante materiales piezoeléctricos, entonces podremos producir electricidad limpia y renovable que pueda utilizarse en espacios urbanos, como calles o carreteras, para alimentar alumbrado público, señalizaciones o puntos de carga, reduciendo así el consumo de combustibles y la contaminación.
Analizar y comprender el funcionamiento de la energía piezoeléctrica, así como su potencial para transformar la presión y el movimiento en electricidad, con el fin de evaluar su posible aplicación en zonas urbanas y carreteras como una alternativa sostenible para generar energía limpia y aprovechar los recursos del entorno.
Investigar qué es la energía piezoeléctrica y cómo se genera a partir del movimiento o la presión.
Identificar los materiales y componentes necesarios para captar y transformar la energía piezoeléctrica en electricidad.
Evaluar los beneficios ambientales y económicos de implementar esta tecnología en espacios urbanos.
Diseñar una propuesta funcional que demuestre la conversión de movimiento en energía eléctrica mediante materiales piezoeléctricos.
Analizar los posibles usos de esta energía en alumbrado público, señalización y recarga de dispositivos.
ODS 7: Energía asequible y no contaminante
Promueve el uso de fuentes de energía limpias, sostenibles y renovables al aprovechar la energía generada por el movimiento.
ODS 9: Industria, innovación e infraestructura
Fomenta la innovación tecnológica y el desarrollo de soluciones sostenibles que pueden aplicarse en ciudades y carreteras.
ODS 11: Ciudades y comunidades sostenibles
Contribuye a mejorar la calidad de vida urbana mediante alumbrado y servicios energéticos más eficientes y menos contaminantes.
ODS 12: Producción y consumo responsables
Incentiva el uso responsable de los recursos y la reducción del desperdicio energético.
ODS 13: Acción por el clima
Ayuda a disminuir la contaminación y la dependencia de combustibles fósiles, aportando al combate del cambio climático.
La energía piezoeléctrica se basa en el uso de materiales capaces de generar electricidad cuando se les aplica presión o movimiento. Esta tecnología ha sido estudiada principalmente en países como Japón, Estados Unidos y España, donde se han instalado pisos o carreteras que aprovechan el paso de personas o vehículos para producir energía. En México todavía es poco común, pero se han realizado algunos proyectos experimentales en universidades. Los avances en materiales piezoeléctricos han permitido crear sistemas más eficientes, duraderos y de menor costo, lo que abre la posibilidad de aplicarlos en espacios urbanos para alumbrado público o señalización vial.
Como primera etapa, se realizó una investigación documental con el fin de conocer qué es la energía piezoeléctrica, cómo funciona y cuáles son sus principales aplicaciones. Para ello, acudimos a la biblioteca, donde consultamos libros, materiales impresos y recursos informativos relacionados con las energías renovables.
Esta fase permitió comprender los conceptos básicos necesarios para el desarrollo del proyecto y sentar las bases teóricas del experimento.
Lista de materiales
A continuación, en la figura 4 se muestran los componentes internos del sistema generador de energía eléctrica
Durante la realización del experimento se observó que las celdas piezoeléctricas generaron energía eléctrica al aplicar presión mecánica sobre ellas. Al ejercer fuerza simulando el paso de personas, se produjo un voltaje medible que permitió comprobar el funcionamiento del sistema.
El sistema armado logró encender un LED de baja potencia, lo que confirmó de manera visual la conversión de energía mecánica en energía eléctrica. El multímetro registró variaciones de voltaje dependiendo de la intensidad de la presión aplicada, observándose valores mayores cuando la fuerza fue más constante.
Asimismo, se identificó que al conectar varias celdas piezoeléctricas en conjunto, la cantidad de energía generada aumentó en comparación con el uso de una sola celda.
A partir de la investigación realizada, se concluye que la energía piezoeléctrica permite transformar el movimiento y la presión generados por personas y vehículos en energía eléctrica de manera limpia y sostenible. Mediante el uso de materiales piezoeléctricos fue posible demostrar que el movimiento cotidiano puede aprovecharse como una fuente alternativa de energía.
Los resultados obtenidos muestran que, aunque la cantidad de electricidad generada es limitada, esta tecnología es útil para aplicaciones de bajo consumo, como el encendido de luces LED, señalización y sistemas de alumbrado público. Esto confirma que la energía piezoeléctrica no sustituye a las fuentes tradicionales, pero sí puede complementarlas en espacios urbanos.
Además, este proyecto permitió comprender la importancia de buscar soluciones innovadoras que ayuden a reducir la contaminación y el uso de combustibles fósiles. La energía piezoeléctrica representa una opción viable para promover el uso de energías limpias y fomentar ciudades más sostenibles.
Finalmente, se concluye que aprovechar el movimiento diario como fuente de energía contribuye al cuidado del medio ambiente y demuestra que, mediante la ciencia, la creatividad y la conciencia ambiental, es posible desarrollar alternativas responsables para el futuro energético.
Callister, W. D., & Rethwisch, D. G. (2018). Materials science and engineering: An introduction (9th ed.). John Wiley & Sons.
International Energy Agency. (2022). Renewable energy technologies. IEA.
Instituto de Investigaciones Eléctricas. (2021). Energías alternativas y su aplicación en México. Gobierno de México.
U.S. Department of Energy. (2023). Piezoelectric materials and applications. Office of Energy Efficiency and Renewable Energy.
Universidad Nacional Autónoma de México. (2020). Energías renovables: fundamentos y aplicaciones. UNAM.
