Medio Ambiente

Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)

Elaboración de una máquina eólica para la carga de diversos dispositivos.

Asesor: JESSICA DANIELA CERVANTES MARTÍNEZ

Autor: Lia Airy Muñoz Peralta

Resumen

A continuación se expondrá la importancia de  utilizar energías limpias (eólica), para realizar la carga de diversos dispositivos y sin dañar el medio ambiente con algún tipo de residuo.

 

Pregunta de Investigación

¿Cómo aprovechar la energía eólica para realizar la carga de diversos dispositivos?

Planteamiento del Problema

El crecimiento exponencial de los dispositivos electrónicos, de comunicación y de entretenimiento ha generado en la población la dependencia de diversos aparatos de carga y el consumo desmedido de energía.

Por tal motivo es importante proporcionar otros medios que satisfagan las necesidades de carga de los usuarios y que estos estén en armonía con el medio ambiente.

El  celular puede consumir un mínimo de 0.75 vatios durante la carga hasta un máximo de 4.11 vatios, según un estudio del portal standby.lvl.gov

Para poder entender esto mejor vamos a realizar una conversión muy rápida, 4.11 vatios equivale a 0.00411

Kilovatios hora, si cargar un celular promedio tarda apróximadamente 3 horas y eso lo multiplicamos por 365 días nos dará lo siguiente:

0.00411 X 3 X 365 =4.4895 kilovatios al año por persona.

Según el INEGI del 2010 hasta el 2020 somos 128 mil millones de mexicanos y nos dice  que el 71.5% usa teléfono móvil y el 28.5 no usa. Haciendo las conversiones correspondientes nos dará lo siguiente.

98,000,000,000 personas con celular, 4.4895 kilovatios al año por persona, al multiplicarlo nos da 408,005,760,000 kilovatios anuales en México.

Actualmente nuestro modelo  energético está centrado en el consumo de combustibles fósiles (petróleo, gas y carbón) y en el uso irracional de la energía. Ello conlleva la emisión a la atmósfera de importantes cantidades de Gases de Efecto Invernadero (GEI), principales causantes del cambio climático.

Antecedentes

La historia de la humanidad consiste en la  búsqueda de fuentes de energía y de sus formas de aprovechamiento en el inacabado propósito de servirse del ambiente. Cualquier tipo de energía que utilice la humanidad siempre es para generar un objetivo, que la civilización misma avance, llegue cada vez más lejos, para eso debe utilizar fuentes de energía de donde sea para cumplir con ese requerimiento, transportarse, alimentarse, educarse, en fin, muchos aspectos de la vida cotidiana requieren de diferentes fuentes de energía para cumplir los objetivos.

El surgimiento de la energía ha ayudado a que avancemos como especie, pero desafortunadamente, al utilizar algunas fuentes de energía, lo que estamos haciendo es destruirnos a sí mismos.

 

“La historia de la civilización es la del dominio de las fuerzas de la naturaleza por medios culturales, de tal forma que la cultura evoluciona conforme aumenta la energía aprovechada per cápita en un dado período y la eficiencia de los medios instrumentales para servirse de ella”(Nerian,2010).

 

Energía renovable.

 

Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales. Entre las energías renovables se cuentan la hidroeléctrica, eólica, solar, geotérmica, mareomotriz, la biomasa y los biocombustibles.

 

Las energías renovables han constituido una parte importante de la energía utilizada por los humanos desde tiempos remotos, especialmente la solar, la eólica y la hidráulica. La navegación a vela, los molinos de viento o de agua y las disposiciones constructivas de los edificios para aprovechar la del sol, son buenos ejemplos de ello.

 

Energía eólica.

La energía eólica es la energía obtenida de la fuerza del viento, es decir, mediante la utilización de la energía cinética generada por las corrientes de aire. Se obtiene a través de las turbinas eólicas que son las que convierten la energía cinética del viento en electricidad por medio de aspas o hélices que hacen girar un eje central conectado, a través de una serie engranajes (la transmisión) a un generador eléctrico. La energía eólica ha sido aprovechada desde la antigüedad para mover los barcos impulsados por velas o hacer funcionar la maquinaria de molinos al mover sus aspas. Es un tipo de energía verde. La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales (gradiente de presión).

El aerogenerador es un generador de corriente eléctrica a partir de la energía cinética del viento, es una energía limpia y también la menos costosa de producir, lo que explica el fuerte desarrollo de esta tecnología. Actualmente se utiliza para su transformación en energía eléctrica a través de la instalación de aerogeneradores o turbinas de viento.

Objetivo

Desarrollar un aparato que genere energía eólica de forma versátil para la carga de diversos dispositivos electrónicos.

Justificación

Es importante dar a conocer los diferentes tipos de energías renovables y aplicarlas en acciones cotidianas, las cuales generan grandes consumos de energía, como son la carga de diversos dispositivos electrónicos por ejemplo los celulares, tabletas, juegos portátiles entre otros.

Todos hemos escuchado los múltiples efectos que puede ocasionar el mal uso de la energía:

  • Agotamiento de las energías no renovables.
  • El consumo de las energías de origen fósil plantea grandes problemas como el agotamiento de reservas, dependencia energética, dificultad de abastecimiento y contaminación ambiental.
  • Impacto en el medio ambiente.
  • Emisiones causadas por el consumo de energía.
  • El uso del vehículo privado, la calefacción e incluso nuestro consumo eléctrico (en las centrales térmicas donde se genera la electricidad) emiten CO2 a la atmósfera.
  • El efecto invernadero.
  • La Tierra absorbe la radiación solar, emitiendo posteriormente energía al espacio. La radiación solar penetra en la atmósfera terrestre. Algunos gases como el CO2 impiden que esta energía escape, lo que aumenta la temperatura de la superficie terrestre: es el efecto invernadero.

A pesar de todo esto seguimos utilizando la energía en forma desmedida sin importar que estamos consumiendo a nuestro planeta en forma exponencial.

Hipótesis

Si utilizamos los componentes adecuados y realizamos los procedimientos de forma correcta, el dispositivo debe de realizar una carga del 15% en un celular convencional, en 15 minutos a una velocidad promedio de 60 km/h.

Método (materiales y procedimiento)

Para desarrollar una maquina eólica es necesario contar con lo siguiente:

Materiales:

1 motor.

1 disipador para las hélices.

1 ranura USB hembra.

1 multímetro.

1 Regulador 7805

1 bases de madera.

4 Tornillos de disco duro.

1 barra de Silicón.

4 Cinturones pequeños.

1 máquina para soldar.

Nota: en este proyecto se utilizó material reciclado de una impresora se obtuvo el motor y de un disco duro unos imanes así como un disipador de calor de una CPU viejo. Pasos:

1.- Se desmontaron las piezas del disco duro.

2.- Se obtuvo el motor de la impresora.

3.- Se extrajo el disipador de un CPU.

4.- Se  montó el motor sobre el disipador para poder hacer unas pruebas de voltaje.

5.- Al verificar que existe energía continua comenzamos con el armado en una estructura de madera.

6.- Conectamos los cables positivo y negativo al regulador 7805 para evitar picos de voltaje, con la ayuda de un adulto se debe de soldar en las patitas del regulador.

7.- posteriormente se agregara un cable para unir al regulador con el conector hembra USB, de igual manera se deberá de soldar y listo.

8.- Listo tenemos el dispositivo de carga eólica solo falta decorarlo pero será a tu gusto.

 

 

Galería Método

Resultados

Al investigar sobre la importancia de la implementación de energías alternas para evitar los Efectos de Gas Invernadero (EGI) en el planeta, se me hizo de suma importancia el trabajar con energías renovables y que de cierto modo no son aprovechadas de forma correcta, por tal motivo desarrolle un maquina eólica para cargar diversos dispositivos electrónicos, ya que es lo más recurrente al cargar en todos los hogares.

Al poner a prueba nuestro dispositivo de carga arrojo resultados satisfactorios, al colocarlo en un carro y viajando a una velocidad promedio de 100 km/h el celular se cargó un 20% más de lo que presentaba, en un recorrido de una hora partiendo de la caseta Pirámides – Tulancingo hasta el municipio de Singuilucan estado de Hidalgo.

Los resultados son los esperados al elaborar este dispositivo.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

El uso desmedido de los dispositivos móviles y el gran crecimiento de estas tecnologías ha generado un incremento significativo en el consumo de energía a nivel mundial.

Por tal motivo es se suma importancia el utilizar las energías renovables o limpia, para realizar la carga de estos dispositivos y de esa forma reducir los índices de gas invernadero que afectan a nuestro planeta.

Al utilizar este tipo de tecnologías pondremos nuestro granito de arena para mejorar nuestro medio ambiente, en lo personal me agrada mucho el proyecto ya que busca un beneficio social y el realizarlo es muy práctico,

Bibliografía

https://www.inegi.org.mxhttps://eu.oceana.orghttps://www.acciona.com/es/energias-renovables.htmlhttps://ecoinventos.com/energias-renovables.htmlhttps://www.bbvaopenmind.com/tecnologia/visionarios/los-inventos-de-tesla-realidad-o-ficcion.html

Summary

Research Question

¿How to harness the energy wind for charger various devices?

Problem approach

The exponential growth of electronic device, communication and entertainment devices has generated dependence on various charging devices and excessive energy consumption in the population. For this reason it is important to provide other means that meet the needs of users and that are in harmony with the planet.

Background

Objective

Develop a device that generate wind energy of versátil from, to charge

Various electronic device.

Justification

Is important to know the different types of renewable energy  and apply  in the daily actions, which generate  large energy consumption, such as the charging of various electronics device such as cell pone, tablest, etc.

Hypothesis

If we use the appropriate components and carry out the procedures correctly, the device must perform a 20% charge on a conventional cell phone, in 15 minutes at a considerable speed.

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography