PK – MA – 98 Bicicleta estática generadora de energía eléctrica, elaborada a partir de basura tecnológica.

La necesidad de utilizar energía eléctrica para el desarrollo de la mayoría de las actividades, ha hecho que a través del tiempo se implementen varias formas de producirla, causando un gran deterioro en los recursos naturales, y con ello, la generación de toneladas de basura electrónica. La basura electrónica representa un problema que va en ascenso; es por ello que una de las alternativas es la reutilización. El proyecto está enfocado en brindar una alternativa viable para la construcción de una bicicleta estática a partir de basura tecnológica, que nos permita, generar energía suficiente que funcione como cargador de dispositivos electrónicos, beneficiando a la salud en las personas, siendo motivadas a realizar ejercicio, al mismo tiempo que contribuyen en la conservación de los recursos naturales. Se implementó un sistema que permite generar electricidad a partir del pedaleo, a fin de que esa energía mecánica se transforme en energía eléctrica.

The need to use electricity for most activities has led to the implementation of various methods of its production over time, causing significant damage to natural resources and, consequently, the generation of tons of electronic waste. Electronic waste represents a growing problem; therefore, one of the alternatives is reuse. This project focuses on providing a viable alternative for building a stationary bicycle from technological waste, which will allow us to generate enough energy to function as a charger for electronic devices, benefiting people’s health by motivating them to exercise, while also contributing to the conservation of natural resources. A system was implemented that allows electricity to be generated from pedaling, so that this mechanical energy is transformed into electrical energy.

Nopa tekitl mosentlalijtok ipan temakas se kuali tlamantli tlen ika uelis kichijchiuasej se bicicleta tlen amo nejnemi ika tlasoli electrónico. Ni bicicleta kichijchiuas miak chikaualistli tlen ika kinyolchikauas teposme tlen ika tekitij, kinpaleuis maseualmej pampa kinyolchikauas ma kichiuakan ejercicio, uan sansejko kinpaleuis ma kinmokuitlauikaj tlen onka ipan Tlaltipaktli. Kitlalijkej se sistema tlen kichijchiua electricidad tlen ika pedales, kipatla energía mecánica ika energía eléctrica.

Los desechos de equipos eléctricos y electrónicos, desde un refrigerador, un aparato de aire acondicionado hasta un celular o un juguete, han aumentado en el mundo en más de 9 millones de toneladas desde 2014. Se calcula que para 2030 los desechos electrónicos superarán los 75 millones de toneladas. Una alternativa a la reducción de la basura tecnológica es el reciclaje, el cual consiste en crear nuevos productos basados en los mismos materiales, reutilizar una bicicleta y aparatos que tenemos disponibles, son el punto clave de este proyecto, El objetivo principal de este proyecto es demostrar si una bicicleta equipada con un dispositivo fabricado a partir de componentes de desechos electrónicos puede generar la energía eléctrica suficiente para cargar un dispositivo móvil durante el pedaleo, favoreciendo con ello el reciclaje electrónico. Este generador será una alternativa sostenible y eficiente para la producción de electricidad, especialmente en áreas donde otras fuentes de energía puedan no estar disponibles, ser costosas y con ello generar conciencia del tema e involucrar a los pequeños en el ámbito del reciclaje electrónico.

A medida que pasa el tiempo el hombre ha desarrollado diversas formas de generar energía eléctrica, pero cada vez se hace más evidente la necesidad de buscar nuevas formas de generación de ésta, a un costo más bajo y con mayor eficiencia. Elegimos este proyecto ya que el uso de generadores mecánicos podría tener un impacto positivo en la mitigación del cambio climático, al proporcionar una fuente de energía limpia, renovable y disponible en todo momento.

Ofrecen una alternativa viable para comunidades y hogares que buscan independizarse de las redes eléctricas convencionales, especialmente en áreas remotas o con acceso limitado a la electricidad.

Son una opción accesible y en la cual los niños pueden involucrarse y de una manera sencilla construir su propio generador y motivar a otros niños a realizar lo mismo, reciclando y dándole una segunda oportunidad a los desechos electrónicos. Reciclaje electrónico que en México mínimamente se realiza.

Actualmente, gran parte de la energía eléctrica proviene de fuentes no renovables, el consumo y dependencia de dispositivos móviles: cada vez más personas usan teléfonos, tabletas y otros dispositivos electrónicos que requieren recargas frecuentes y esto es un exceso de desechos electrónicos.

Se estima que sólo una fracción pequeña de los residuos electrónicos (como cargadores, baterías y circuitos) se recicla adecuadamente por lo que la energía creada cuando se realiza ejercicio en una bicicleta, podría ser aprovechada ante la necesidad de soluciones sostenibles que se tienen frente al cambio climático y la generación masiva de residuos electrónicos, es necesario desarrollar alternativas innovadoras que combinen reciclaje y energías renovables.

Si se construye una bicicleta estática que nos permita cargar nuestro dispositivo electrónico entonces se favorecerá el reciclaje electrónico y la actividad física en casa, creando así una alternativa de ejercicio y electricidad sostenible.

Demostrar si una bicicleta equipada con un dispositivo fabricado a partir de componentes de desechos electrónicos puede generar la energía eléctrica suficiente para cargar un dispositivo móvil (como un celular o tableta) durante un pedaleo.

Promover el reciclaje de dispositivos electrónicos mediante la reutilización de sus componentes.

Evaluar el impacto ecológico de la reutilización de piezas electrónicas en comparación con su desecho.

El desarrollo tecnológico ha permitido que muchas actividades se realicen de una manera fácil y rápida, sin embargo, en las dos últimas décadas, el acelerado consumo de bienes y servicios ha ocasionado un gran problema de generación de basura, en particular de basura electrónica llamada e-waste. Su aumento se conjunta con la falta de tratamiento y manejo adecuado de los residuos, que por lo general son enviados a tiraderos a cielo abierto u otros espacios de alto riesgo para el medio ambiente y la salud humana.

La tendencia hacia el desarrollo de una sociedad global de la información, impulsa a un número creciente de usuarios de nuevas tecnologías a adquirir nuevos productos, resultado de los rápidos avances tecnológicos. Así la innovación, la eficiencia y el crecimiento económico avanzan a gran velocidad.

Para el año 2017 la mitad de la población mundial ya utilizaba internet, redes y servicios móviles, lo que tuvo como consecuencia que muchas personas utilizarán más de un dispositivo electrónico, promoviendo con esto, ciclos de reemplazo cada vez más cortos con el fin de adquirir mejor tecnología.

Lógicamente el recambio frecuente de dispositivos electrónicos genera más basura. De acuerdo con el Informe Mundial de e-waste 2017, todos los países del mundo generan por año un total de 44.7 millones de toneladas métricas (Mt.), lo que equivale a 6.1 kilogramos por habitante a nivel mundial en promedio (K p/h). De acuerdo con esta tendencia se espera que para el año 2021 el aumento llegue a 52.2 Mt., lo que equivale a un 6.8 K p/h. Se prevé sólo el 20% será recolectado y propiamente reciclado, lo que significa que el 80% restante no será dispuesto de forma correcta y probablemente terminará en basureros clandestinos.

A lo largo de la historia se han utilizado diferentes tipos de generadores mecánicos para producir energía eléctrica. Estos incluyen generadores de manivela, generados de bicicleta y otros dispositivos que convierten el movimiento mecánico en energía eléctrica.

Las bicicletas estáticas generadoras de electricidad convierten el esfuerzo del pedaleo en energía eléctrica utilizable, ideal para cargar dispositivos móviles, alimentar iluminación o incluso suministrar energía a electrodomésticos pequeños a través de baterías. Utilizan generadores, comúnmente motores de imanes permanentes, conectados a un inversor para transformar la energía mecánica en eléctrica, para Robinson López (2015) “un sistema mecánico de un dispositivo electromecánico para generación de energía eléctrica está compuesto por el bastidor de una bicicleta estática que contiene los mecanismos y elementos necesarios para la transmisión de potencia”.

Según su planteamiento se destaca los siguientes elementos, que encontramos importantes mencionar:

Los pedales: proporcionan la superficie de apoyo al pie del ciclista; es el encargado de dar el impulsoque desarrollan las piernas del cuerpo humano.

Biela-plato: este es un conjunto de elementos ensamblables entre sí, su función es la de obtener el par desarrollado por las piernas transmitiendo directamente hacia el plato, que finalmente, dependiendo del número de dientes multiplicará o disminuirá el par inicial.

Cadena de rodillos: realiza la transmisión de potencia entre ejes, este tipo de cadenas están presentes en la mayoría de bicicletas debido a su eficiencia, que se encuentra alrededor del 96-97% con lo cual se estará transmitiendo en su totalidad la potencia entregada.

Rodamientos axiales de agujas: son rodamientos de simple efecto y solo pueden absorber cargas axiales en un sentido. Comúnmente se utilizan en los pedales para bicicletas.

Componentes eléctricos.

Los componentes eléctricos necesarios para el desarrollo del sistema de generación son los siguientes:

Alternador: componente principal en el sistema eléctrico, el cual suministra la electricidad necesaria para el funcionamiento de todos los elementos eléctricos presentes.

Regulador: controla el rango admisible de tensión en las baterías puesto que estas solo admiten cierto valor de tensión el cual no puede exceder ni estar por debajo del rango admitido por la batería.

Batería: su función es almacenar energía eléctrica.

El proyecto se realizó de manera voluntaria y adecuando el área de un domicilio de los participantes. Para el control de la maniobra, el estudio será de tipo experimental ya que se elaborará una bicicleta estática generadora de energía eléctrica para comprobar la hipótesis planteada.

Materiales

– Bicicleta descompuesta rodada 20
– Alternador viejo de camión
– 6 Tubos de metal
– Banda o cámara de bicicleta
– Conmutador de energía obtenido de una fuente conmutada.

Paso 1: Se procede al desarme de la bicicleta, a fin de conservar el chasis, pedales, cadena y engranajes y llanta trasera.

Paso 2: Se coloca un tipo herraje de sujeción, mismo que mantendrá la bici estable.

Paso 3: Se coloca la banda o cámara de plástico a la llanta trasera de la bicicleta y al alternador.

Paso 4: Se conectarán los polos positivo y negativo del alternador al polo positivo y negativo del conmutador de corriente.

Paso 5: Una vez concluidos dichos pasos de ensamblaje, se procede a realizar pruebas del funcionamiento.

Se creó la bicicleta estática generadora de energía eléctrica y pedaleando la misma se comprobó la generación de electricidad.

Al pedalear se logra encender: leds de prueba, motor de prueba, baterías y celular.

La cantidad de desechos electrónicos aumenta cada día más. Desafortunadamente, aún en nuestro país no se tiene una cultura para reciclar o reutilizar este material. En este caso, se creó una bicicleta generadora de energía eléctrica para demostrar que bicicletas viejas que constantemente son desechadas, pueden tener un nuevo uso.

Si la idea de estas bicicletas se lleva a zonas rurales o zonas afectadas por desastres naturales, pueden ser una alternativa para la generación de energía eléctrica en momentos de emergencia. Con toda la necesidad de electricidad en muchas zonas del país, y con toda la basura electrónica generada diariamente, se podría aprovechar y promover la idea del reciclaje y la reutilización de estos materiales.

Colin, F., Flores-Pérez, J. M., & Cano-Ramírez, J. (2019).
Diseño y construcción de una bicicleta para cargar eléctricamente un teléfono celular.
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https://www.ecorfan.org/taiwan/research_journals/Diseno_Innovativo/vol3num7/Revista_del_Dise%C3%B1o_Innovativo_V3_N7_2.pdf

Casolli. (2017, febrero 9).
Bici-generador de electricidad, construye la tuya propia.
Casolli Blog.

Bici-generador de electricidad, construye la tuya

Cortés Juárez, R. (2024, enero 18).
TRL Bicicleta – trabajo resumen: Energía sostenible sobre ruedas.
Instituto Tecnológico de Pachuca, materia Innovación (DIE-1415).
Studocu.
https://www.studocu.com/es-mx/document/instituto-tecnologico-de-pachuca/innovacion/trl-bicicleta-trabajo-resumen/91687377

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Sistema generador de energía autosustentable.
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http://utnogales.edu.mx/tic/cadesarrollosw/docentes/Sistema%20Generador%20de%20Energia%20Autosustentable.pdf

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