Ciencias de la Ingeniería

PK-CI-84-PU MOTOR DE ENERGIA “INFINITA’’

Energía asequible y no contaminante

Asesor: MARIA ALEJANDRA ROMO SABUGAL

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

Resumen

La energía es el combustible necesario para el crecimiento económico y la mejora del bienestar, básicamente es el impulso del progreso humano. Esto se debe a que la disponibilidad de energía tiene un efecto directo sobre la productividad, la salud, la educación, el abastecimiento de agua potable, los servicios de comunicación, y una larga lista de beneficios y servicios. Imagínate un generador de energía “infinita”, apoyando al séptimo objetivo de la ONU (Energía asequible y no contaminante). 

Pregunta de Investigación

¿Qué es un motor de energía infinita y como puedo aplicarlo en la vida cotidiana?

Planteamiento del Problema

En la actualidad todos los dispositivos dependen de energía eléctrica o de baterías.

Hoy en día la energía eléctrica es una necesidad de primer orden y no podemos prescindir de ella. La necesidad imperiosa de generar electricidad de cualquier forma conlleva un impacto medioambiental catastrófico a nivel mundial, es por este motivo que debemos conseguir energía de una manera sostenible para un futuro respetuoso.

Antecedentes

La energía es un concepto que se refiere a la posibilidad de obtener energía de una fuente inagotable, aunque todavía no se crea una fuente de verdadera energía infinita, hay algunas fuentes que se consideran ´´inagotables´´ como la solar, la eólica, la hidráulica entre otros.

¿Quién descubrió la energía infinita?

Nikola Tesla y el inventor canario, Clemente Figuera.

Clemente Figuera fue funcionario del Estado en Canarias murió a los 63 años. Apenas 6 años antes, Nikola Tesla, con 701 inventos, estaba sorprendido con este también profesor que había descubierto una fuente de energía que no requería de baterías o combustible. Extraía energía del vacío.

Además de docente, Figuera era el responsable de poner en marcha una red eléctrica en las islas Canarias. Su gusto y preocupación por el medioambiente lo impulso a descubrir una energía que no contamina la naturaleza que, al olvido quedo en manos de un banco de inversión.

Tesla intento que el proyecto del ingeniero canario en el colegio de San Agustín funcionara ya que coincida con una de sus tesis en la que el inventor estaba trabajando. Planteo la teoría de ponerla en práctica en las islas de manera experimental. La noticia salto a la prensa de Chicago, Nueva York, Madrid, Londres y Merlín. Llamaba la atención el trabajo y el esfuerzo que hizo el profesor canario para crear una fórmula que genera energía infinita. Figuera vendió las patentes por unos 240.000 euros de la época. Tesla decía que Figuera tenía una de sus máquinas en funcionamiento dentro de su casa.

Lo que más llamaba la atención de Tesla era el espacio tan reducido que se necesitaba para generar energía infinita sin contaminar.

En 1892, Tesla patentó un invento que permitía la transmisión de energía eléctrica sin necesidad de cables, de forma completamente inalámbrica. Es lo que se conocía como la Bobina Transformadora Tesla, que además permitiría una transmisión sin costes, y que por tanto no hubiera que cobrar al consumidor.

Para Tesla era más importante que sus inventos ayudaran a la humanidad que el hecho de ganar dinero, y por ello buscó la manera de que la energía eléctrica llegara a todo el mundo, independientemente de sus posibilidades económicas.

La construcción de esta torre se denominó “Proyecto Wardenclyffe”, y podría haber marcado un antes y un después en la manera de consumir y vender energía eléctrica. Sin embargo, ya sabemos que en numerosas ocasiones los intereses económicos están por encima del progreso, y a las empresas que ya por entonces se estaban enriqueciendo con el cobro a los usuarios de electricidad no les interesaba que de repente ese consumo pasara a ser completamente gratuito. Por ello, en el momento en que Tesla se quedó sin dinero para seguir investigando, nadie fue capaz de colaborar en su proyecto.

De esta manera, el proyecto tuvo que ser abandonado y la torre de alta tensión fue destruida, de forma que esta energía inalámbrica nunca llegó a convertirse en una realidad.

Imagen 1. Nikola Tesla

La torre Wardenclyffe

 Tesla entró en el siglo XX por la puerta grande, en la cima de su carrera. Y desde esa cima quiso hacer realidad el más grande de todos sus inventos, la torre Wardenclyffe: el centro de un futurista sistema de telecomunicaciones mundial. Por fin, aquella grandiosa idea vio luz verde en 1901. Pero en menos de un año el proyecto se torció y acabó hundiendo científica y económicamente a Tesla. ¿Qué pasó en aquel año?

 Los geniales inventos de Nikola Tesla (10 de julio de 1856 – 7 enero de 1943) había impulsado la tecnología de la corriente alterna, haciendo posible el alumbrado y el suministro eléctrico de grandes ciudades. Algo que le habría hecho millonario, de no ser por su generosidad (o ingenuidad, pues renunció a gran parte de los royalties acordados por el uso de sus patentes).

Aun así, tenía el privilegio y los medios para poder investigar lo que quería. Y así lo hizo durante la década de 1890, que culminó con sus fascinantes logros en su estación experimental de Colorado Springs.

 De ahí regresó Tesla a Nueva York decidido a realizar su sueño: crear un sistema de telecomunicaciones inalámbrico, con una tecnología totalmente nueva. Durante el año 1900 buscó financiación con reuniones y comidas en selectos locales de Manhattan: el lujoso hotel Waldorf-Astoria (en el que él vivía entonces), el club social The Players y el famoso restaurante Delmonico’s. Y así sedujo al financiero J.P. Morgan, (imagen 2) quien en marzo de 1901 decidió invertir 150.000 dólares (equivalentes a más de 4 millones de dólares de hoy en día) en la construcción de la torre Wardenclyffe.

 Imagen 2. J.P. Morgan

Morgan estaba muy impresionado por los logros de Guillermo Marconi,(imagen 3) su rival en aquella carrera tecnológica; pero Tesla logró persuadir al magnate detallando las ambiciosas aplicaciones de su proyecto: “En cuanto esté terminado, un hombre de negocios de Nueva York podrá dictar instrucciones y estas aparecerán transcritas al instante en sus oficinas de Londres o cualquier otro lugar”, dijo entonces Tesla. “Podrá llamar desde su mesa a cualquier teléfono del mundo, sin ningún tipo de cambio en los aparatos actuales”, añadió convincente.

Imagen 3. Marconi

Una teoría sin pruebas científicas

 Así fue como Nikola Tesla se reafirmó en su propia teoría, que en cambio no estaba demostrada científicamente. En 1899, durante sus experimentos en Colorado Springs, llegó a iluminar de manera inalámbrica unas bombillas situadas unos pocos metros fuera del laboratorio donde había encendido una enorme “bobina de Tesla”. Creyó haber logrado la resonancia terrestre que buscaba, y que pensaba que funcionaría a cualquier distancia. Aquello le pareció suficiente para probar sus ideas; y el artículo de Marconi de junio de 1901 le impulsó a seguir por ese camino.

Un mes después propuso a J.P. Morgan un plan mucho más ambicioso para ganarle la partida a Marconi: no solo mandaría mensajes en código Morse a través del Atlántico, sino que también transmitiría energía eléctrica a larga distancia y sin cables.

 Para eso necesitaría una torre casi el doble de alta (91 metros) y mucho más dinero. Morgan rechazó ampliar la inversión y en septiembre de 1901 Tesla tuvo que iniciar las obras de la torre Wardenclyffe manteniéndose fiel al plan original.

 Dos meses después el proyecto recibió otro mazazo: el 12 de diciembre Marconi había logrado transmitir la letra “S” en Morse cruzando el océano, desde Inglaterra a Terranova (Canadá). En aquella época de incertidumbre financiera los inversores prefirieron apostar por el sistema de Marconi, que siendo menos ambicioso había logrado un éxito histórico.

 Tesla no se rindió. Terminó la torre de Wardenclyffe en 1902 y allí realizó experimentos hasta 1905, sin logran poner en marcha su soñada estación de telecomunicaciones, la primera de una gran red mundial. Ese año expiraron sus patentes de corriente alterna, y con ellas la fuente de financiación que le quedaba. Tesla realizó una segunda hipoteca de Wardenclyffe —la primera había sido para poder cubrir sus deudas en el hotel Waldorf-Astoria, que llegaron a 20.000 dólares— pero aun así tuvo que abandonar el proyecto, que la prensa estaba empezando a calificar de “farsa”.

 Tras años de abandono y deterioro, Nikola Tesla perdió la propiedad en 1915 al no poder afrontar las hipotecas. La torre de Wardenclyffe fue demolida en 1917 y el edificio principal acabó siendo una fábrica de material fotográfico, hasta que AGFA la cerró en 1992. (Imagen 4)

 Imagen 4. Torre Wardenclyffe

En 2013 culminó con éxito una campaña lanzada por el creador del comic web The Oatmeal para recomprar la propiedad y construir ahí el Museo de Ciencia Tesla, en honor al genial inventor que tras el fracaso de Wardenclyffe[1] (Imagen 5)

Imagen 5. Museo Nikola Tesla

[1] La torre Wardenclyffe: el sueño que hundió a Tesla | OpenMind (bbvaopenmind.com) Texto de Francisco Doménech. Agosto (2017)

Objetivo

Dar a conocer qué es un motor de energía Infinita y utilizarlo para construir una lámpara de emergencia que no ocupe baterías.

Justificación

En la actualidad es muy importante seguir investigando diferentes alternativas de energía. Las fuentes de energías alternativas nacen para contrarrestar el efecto de los gases contaminantes producto de la combustión de fósiles de las energías tradicionales o no renovables, que son de carácter limitado o finito.

El consumo de energía es uno de los grandes medidores del progreso y bienestar de una sociedad. El concepto de crisis energética aparece cuando las fuentes de energía de las que se abastece la sociedad se agotan. Un modelo económico como el actual, cuyo funcionamiento depende de un continuo crecimiento, exige también una demanda igualmente creciente de energía. Puesto que las fuentes de energía fósil y nuclear son finitas, es inevitable que en un determinado momento la demanda no pueda ser abastecida y todo el sistema colapse, salvo que se descubran y desarrollen otros nuevos métodos para obtener energía: éstas serían las energías alternativas.

Las fuentes renovables de energía se basan en los flujos y ciclos naturales del planeta. Son aquellas que se regeneran y son tan abundantes que perdurarán por cientos o miles de años, las usemos o no; además, usadas con responsabilidad no destruyen el medio ambiente. La electricidad, calefacción o refrigeración generados por las fuentes de energías renovables, consisten en el aprovechamiento de los recursos naturales como el sol, el viento, los residuos agrícolas u orgánicos. Incrementar la participación de las energías renovables, asegura una generación de electricidad sostenible a largo plazo, reduciendo la emisión de dióxido de carbono. Aplicadas de manera socialmente responsable, pueden ofrecer oportunidades de empleo en zonas rurales y urbanas y promover el desarrollo de tecnologías locales. Imagen 6.

Imagen 6. Fuentes de energía renovable

 

Hipótesis

Si sé cómo construir un motor de energía infinita entonces podré diseñar una lámpara con energía limpia que no dependa de baterías.

Método (materiales y procedimiento)

Investigación Documental

¿Qué es el motor de energía infinita?

El motor de energía infinita es un proyecto, que fue expuesto por Nikola Tesla; que pretendió generar energía magnética ilimitadamente también conocida como energía libre.

El motor de energía infinita es un generador que sirve con repulsión magnética generada por 4 imanes.

La repulsión magnética es aquella que se genera cuando 2 polos magnéticos del mismo nombre se acercan entre sí. Provocando que ambos se alejen. Imagen 7.

Imagen 7. Motor de “Energía infinita”

Energía

La energía ha constituido una pieza clave para el desarrollo de la humanidad. El hombre, desde el principio de su existencia, ha necesitado la energía para sobrevivir y avanzar. Pero ¿qué es la energía y por qué tiene tanta importancia?
La energía es la capacidad de los cuerpos para realizar un trabajo y producir cambios en ellos mismos o en otros cuerpos. Es decir, el concepto de energía se define como la capacidad de hacer funcionar las cosas.

Propiedades de la energía

La energía tiene 4 propiedades básicas:

-Se transforma. La energía no se crea, sino que se transforma y es durante esta transformación cuando se manifiestan las diferentes formas de energía.

-Se conserva. Al final de cualquier proceso de transformación energética nunca puede haber más o menos energía que la que había al principio, siempre se mantiene. La energía no se destruye.

-Se transfiere. La energía pasa de un cuerpo a otro en forma de calor, ondas o trabajo.

-Se degrada. Solo una parte de la energía transformada es capaz de producir trabajo y la otra se pierde en forma de calor o ruido (vibraciones mecánicas no deseadas).

Energía infinita

La energía “infinita” no existe, fue una manera de nombrar a la energía perpetua cuando Nikola Tesla exploró esta teoría, en realidad se refería a la energía limpia ilimitada de fuentes que no se agotan y que no producen emisiones de carbono u otros contaminantes dañinos para el medio ambiente. Sin embargo, no todas las fuentes de energía limpia son verdaderamente ilimitadas en la práctica. La energía es el producto de un proceso y no existen procesos infinitos.

Máquinas de movimiento perpetuo

El móvil perpetuo (en latín: perpetuum mobile) es una máquina hipotética que sería capaz de continuar funcionando eternamente, después de un impulso inicial, sin necesidad de energía externa adicional. Se basa en la idea de la conservación de la energía. Su existencia violaría teóricamente el segundo principio de la termodinámica, por lo que se considera un objeto imposible. El hecho de impulsar un móvil sin energía externa es imposible, debido a que la energía se disipa de varias formas, principalmente en forma de calor, que es lo que produciría la máquina al estar en movimiento. Imagen 8.

Imagen 8. Móvil perpetuo.

La historia de las máquinas de movimiento perpetuo data de la Edad Media. Durante milenios, empero, no estuvo claro si era posible que las máquinas de movimiento perpetuo pudieran realizarse. Sin embargo, las teorías modernas de la Termodinámica han demostrado que son imposibles. A pesar de esto, aún hay muchos intentos para poder hacer estas máquinas. Quienes las diseñan y proponen, suelen describir sus inventos como máquinas de “sobre-unidad” ( “overunity “ en inglés). La sobre-unidad en la producción de energía se refiere a una tasa de producción de energía mayor que la del consumo (o una eficiencia mayor que 1), permitiendo al artefacto con sobre-unidad mantenerse como un móvil perpetuo.

Movimiento perpetuo a través de la historia

Previo al siglo xix

La rueda mágica, una rueda que rotaba sobre su propio eje impulsada por piedras magnetizadas de manera natural, apareció en Baviera (en la actual Alemania) en el siglo viii. Supuestamente, la rueda giraría de manera perpetua, pero las pérdidas por fricción detenían su movimiento invariablemente.

Asimismo, Leonardo da Vinci también hizo un gran número de bosquejos de artefactos que podrían producir energía gratuita. Por lo general, da Vinci tenía una postura escéptica ante este tipo de máquinas. Sin embargo, eso no le impidió dibujarlas y examinarlas a detalle para comprobar o refutar su validez, sobre todo las ruedas con un sistema de pesos móviles. Imagen 9.

Imagen 9. Leonardo Da Vinci

Siglo XX

El generador electromagnético inmóvil (MEG, por sus siglas en inglés) fue construido por Tom Bearden. Supuestamente, este artefacto podría auto sustentar su operación a la vez que entrega potencia para una carga adicional sin la necesidad de ser alimentado por una fuente externa. Bearden afirmaba que esto no violaba la primera ley de la Termodinámica pues extraía energía del punto cero del ambiente que rodeaba al generador.​ El divulgador científico Martin Gardner dijo que las teorías físicas de Bearden, compiladas por él mismo en un libro llamado Energía del vacío, son consideradas como una “tontería” por el resto de la comunidad de físicos, a la vez que aseguró que probablemente Bearden habría conseguido un título apócrifo para su doctorado. Imagen 10.

Imagen 10. Generador electromagnético

En el año 2002, el grupo Genesis World Energy (GWE), declaró que contaba con cerca de 400 personas que se encontraban desarrollando un artefacto que, supuestamente, convertiría agua convencional en H2 y O2, usando mucha menos energía de lo que se consideraba necesario. Sin embargo, nunca se encontró información (alternativa a la del grupo) que soportara esta afirmación. Así, en 2006, el fundador de la empresa, Patrick Kelley, fue sentenciado a cinco años de cárcel por robo a los inversionistas.

En 2006, Steorn Ltd. aseveró que habría construido un artefacto de sobreunidad que estaba basado en imanes rotatorios. Tras esta afirmación, publicó un anuncio en el cual solicitaba miembros de toda la comunidad científica para hacer pruebas sobre su trabajo. El proceso de selección de los científicos duró desde septiembre de 2006 hasta diciembre del mismo año. Como en otros casos, cuando se tenía prevista una demostración pública del funcionamiento del artefacto, esta se canceló debido a “dificultades técnicas”.​ Más de dos años después, en junio de 2009, el jurado que había sido seleccionado para la prueba del artefacto concluyó que este no funcionaba. Imagen 11

Imagen 11. Steorn 2006

2018

En noviembre del 2018, se publicó en el blog del evento de “Expo Energía” en el estado de Puebla el siguiente artículo.

Hay distintas teorías que hablan sobre el porqué la torre Tesla no se desarrolló de forma completa, algunos dicen que les quitaba un importante negocio a los empresarios del sector a comienzos del siglo XX, lo cierto es que ahora, dos físicos rusos se han propuesto llevar a cabo aquella idea y revolucionar la producción de energía en el mundo.

Aquí un poco de lo que dijeron los científicos Serguéi Plejánov y Leonid Plejánov en una entrevista realizada por un noticiero de Moscú. Imagen12.

Imagen 12. Científicos Serguéi Plejánov y Leonid.

-“¡Tesla tenía razón y estamos dispuestos a demostrarlo!”, dicen los físicos, que acaban de lanzar una campaña en Indiego, el mayor sitio de recaudación de fondos del mundo, para reconstruir la torre Wardenclyffe.

-Imagina que puedes poner paneles solares en una extensión de 100,000 Km en el Sahara, y construyes una torre de alto voltaje de transmisión, desde ahí puedes empezar a transmitir energía hacia todo el mundo y eso será suficiente para abastecer de energía a todo el planeta, ya puedes olvidarte de estas estaciones de gas y de carbón, plantas nucleares, etc.

La red de torres propuesta por Tesla fue diseñada para aprovechar la propia conductividad de la Tierra, la transmisión de energía a través de la tierra y la ionosfera con muy poco desperdicio.

Ambos científicos desean desarrollar un laboratorio experimental para mostrar que el invento de Nicola Tesla es posible, pero tan solo para el prototipo a escala, necesitan 1 millón de dólares, dada la magnitud de la cifra han lanzado una campaña de recaudación para reunir el dinero, en Rusia los experimentos o practicas relacionados a la energía no son solo de ahora, ya en los años 80.

 

Investigación experimental

 Con la investigación documental, poco a poco se desvanecía mi objetivo, sin embargo, decidí continuar para comprobar que la investigación no había sido en vano, y necesitaba verlo con mis propios ojos, así mismo, averiguar en dónde me perdí y porqué creí que podía ser funcional. Básicamente encontrar el truco o falla.

Entonces, ¿qué necesitamos para hacer el prototipo de un motor de energía infinita?

Materiales

-2 jeringas de 20ml

-Mini motor (lo obtuve de un coche de control remoto)

-4 imanes de neodimio

-Base de madera de 30 x 30 cm

-Silicón

-Pinzas de punta

-Cautín y estaño

Imagen 13.

Procedimiento

1.- Marcar y cortar la tabla con la estructura del artefacto.

2.- Con ayuda de un clavo, perforar la tabla para ubicar la posición en que se ubicará el motor.

3.- Retirar el émbolo de las jeringas y quita la goma que se encuentra en la punta.

4.- Con ayuda de silicón frío, fijar un imán sobre la punta del émbolo y otro imán en el tambor de la jeringa, ambos deben estar colocados de manera que los polos generen repulsión.

5.-Cortar dos trozos de alambre galvanizado de 10 cm  cada uno, con ayuda de unas pinzas de corte ambos extremos se doblaran hasta formar un gancho.

6.- Fijar ambas jeringas sobre la estructura con la ayuda de correas de plástico.

7.- Cortar el extremo inferior del embolo de las jeringas y hacer un pequeño orificio en el que entrara el alambre galvanizado

8.- Unir un extremo del alambre a la jeringa y el otro al motor, esto deberá aplicar para ambas jeringas.

9.- Por último, esta estructura deberá unirse a una tabla de las mismas dimensiones a 90° para darle soporte.

Galería Método

Resultados

Después de ensamblar el motor de energía infinita, el dispositivo debía de activarse manualmente girando la punta del motor hasta que el efecto de repulsión entre los imanes generará un movimiento en forma de pistón capaz de hacer girar el motor de manera constante, y por consecuencia generando energía para alimentar una lampará.

Sin embargo, nunca logre activar el dispositivo lo que me llevo a realizar un proceso más de investigación ya que no entendía porque en todas mis referencias y fuentes de información funcionaba a la perfección. Por suerte me encontré un video en YouTube de un profesor de universidad apasionado por la física que en palabras que yo logré comprender explicaba los principios de la termodinámica y como la física misma se contrapone al concepto de energía infinita, revelando la “trampa” que hacían todas aquellas fuentes de información que consulté en la que en todos los casos se apoyaban de baterías para dar esta ilusión de funcionamiento.

En el apartado de conclusiones de este documento describo la definición académicamente correcta de termodinámica y la justificación científica de porque no es posible el éxito de este dispositivo.

 

Galería Resultados

Discusión

Energía infinita: el primer principio de la termodinámica impide la existencia de este supuesto dispositivo.

Los supuestos dispositivos de energía infinita romperían el primer principio de la termodinámica.

Este supone que un sistema irremediablemente producirá calor como consecuencia de su trabajo.

Este calor es la transformación de parte de la energía usada para que el sistema funcione.

Por ejemplo, en un motor tradicional, la fricción de las partes generará dicho calor.

La conversión de parte de la energía inicial ―destinada a hacer funcionar el sistema― a energía calórica provoca que su funcionamiento no pueda ser 100% eficiente.

Esto hace imposible la existencia de un dispositivo que pueda funcionar eternamente haciendo circular solo la energía que se le dio al principio.

Conclusiones

Finalmente, para efecto práctico de este proyecto se tuvo que añadir una batería oculta al dispositivo ya que es la única manera de que este sistema funcione al menos de momento.

El resultado de este proyecto no me desanima, por el contrario, me genera una gran pasión por seguir investigando alternativas de energía limpias y sustentables, no tengo duda que el tiempo permitirá que la investigación constante y los avances tecnológicos se conjunten para dar solución a este tipo de retos en los próximos años.

Bibliografía

Childress, David Hatcher (1994). The Free-Energy Device Handbook: A Compilation of Patents & Reports. Stelle, Ill: Adventures Unlimited Press. ISBN 978-0932813244

Dircks, Henry. (1870). Perpetuum Mobile: Or, A History of the Search For Self-Motive Power, From the 13th to the 19th Century With an introductory essay. Second Series. London. W. Clowes and Sons

Ord-Hume, Arthur W. J. G. (1977). Perpetual Motion: The History of an Obsession. St. Martin’s Press. ISBN 0-312-60131-X.

Angrist, Stanley W., “Perpetual Motion Machines“. Scientific American. January 1968.

 

Summary

Energy is the necessary fuel for economic growth and improved well-being, it is basically the driving force behind human progress. This is because the availability of energy has a direct effect on productivity, health, education, drinking water supply, communication services, and a long list of benefits and services. Imagine a generator of “infinite” energy, supporting the ONU seventh goal (Affordable and Clean Energy).

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography