Un grupo de estudiantes de la Universidad Autónoma de Puebla (México) adaptan un motor de ciclomotor para funcionar con 50% de hidrógeno obtenido de agua y 50% de gasolina.
NOTA: Al final del artículo hay un video reportaje donde se puede ver a los estudiantes con el prototipo híbrido gasolina-hidrogeno.
Estefani Merlo Zechinelli, María Luisa Zago Merlo, Javier Précoma Rosas y Ana Karen Stefanoni Merlo, estudiantes de la BUAP, diseñaron y fabricaron este prototipo de hidrógeno para un pequeño ciclomotor que es capaz de funcionar al 50% con hidrógeno obtenido por hidrólisis a partir de cualquier tipo de agua, incluso agua de un charco. Adicionalmente, lo interesante y novedoso de su proyecto es que la energía eléctrica necesaria para producir la hidrólisis y descomponer la molécula de agua para obtener el combustible se genera mediante un pequeño panel solar ubicado sobre el ciclomotor que al mismo tiempo sirve de cubierta para el sol o la lluvia.
Todo comenzó cuando Estefani, estudiante de la Facultad de Ingeniería, escuchó sobre la investigación del ingeniero Tomás Aarón Juárez Zerón acerca de cómo utilizar agua como combustible. La idea le pareció atractiva y buscó alumnos de otras facultades para iniciar el proyecto. A partir de ahí contactó con sus compañeros de equipo, todos universitarios, originarios de Chipilo, Puebla.
La primera integrante en unirse fue María Luisa, de la Facultad de Ingeniería Química, debido a que la idea del proyecto parte de un proceso químico, la electrolisis, que separa los componentes de un compuesto por medio de la electricidad, fundamento químico del funcionamiento del prototipo.
Poco después se sumó Javier, de la Facultad de Ciencias de la Electrónica, ya que requerían de alguien que diseñara y fabricara un sistema de sensores para detectar qué tipo de agua se podría utilizar, pues se consideró emplear agua sucia y salada, no potable, con fines ecológicos. Fue a él a quien se le ocurrió transferir el prototipo al campo, particularmente para ayudar a la producción agrícola de su natal Chipilo, una comunidad fundada por inmigrantes italianos y que actualmente, por tradición, se sostiene principalmente de actividades agropecuarias.
Además, se quería conseguir un modelo de negocio rentable, para lo cual se integró Ana Karen de la Facultad de Administración. De esta forma, sostienen todos, hacemos visible el trabajo multidisciplinario que tanto requieren los proyectos de este tipo.
María Luisa Zago explica:
“En el proceso de electrolisis, que es la hidrólisis por medio de electricidad, la primera fase consiste en separar los elementos que componen las moléculas de agua: el hidrógeno y el oxígeno. Con el agua, uno de los compuestos más abundantes y por tanto de fácil acceso, no requerimos explotar recursos naturales no renovables, por lo que cualquier persona puede usar este sistema –el motor- y aplicarlo a sus necesidades, generando una huella ecológica menor, sin emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera y ahorrar significativamente en costos.”
En el primer intento utilizaron agua contaminada, de charco, y desde entonces echaron a andar con éxito un motor de motocicleta. En primer lugar, el agua pasa por un proceso de filtrado con el fin de separar contaminantes y residuos sólidos con más de 2 milímetros de grosor y evitar obstrucciones en las mangueras del sistema, de esta manera, su prototipo es un híbrido hidrógeno-gasolina que funciona 50% con agua 50% con gasolina.
El hidrógeno obtenido del agua se introduce a través de una manguera al carburador. Por su parte, la gasolina se introduce mediante la composición de mangueras original. Una vez que el combustible hace combustión se une al hidrógeno. Estas adaptaciones se hicieron en el motor de una motocicleta que los estudiantes recogieron de un desguace para las pruebas.
Inicialmente midieron que dicha moto recorría 50 kilómetros aproximadamente por cada dos litros de gasolina. Con los cambios, con un litro de agua y otro de combustible, realizaron pruebas durante dos meses en las que superaron por mucho esa distancia, según las mediciones realizadas.
Antes de las pruebas con el motor 50-50, comenzaron con un 90 por ciento de gasolina y 10 de hidrógeno. Poco a poco fueron aumentando el porcentaje del hidrógeno hasta encontrar la proporción ideal, a la mitad, ya que al 50-50, su rendimiento se asemeja al sistema que utiliza pura gasolina, en cuanto a potencia y velocidad.
El sistema cuenta además con sensores de nivel para la detección de las cantidades de agua y gasolina, para que el vehículo nunca se quede sin estos. El conductor conoce los niveles de agua y gasolina, gracias al tablero digital que instalaron, el cual indica el porcentaje de hidrógeno, y al tablero original de la motocicleta, que precisa las cantidades de combustible.
El rendimiento fue medido en un motor de motocicleta. Ellos planean modificar motores de maquinaria agrícola, como tractores u otros.
La electrolisis se lleva a cabo mediante una celda de hidrógeno. Cuanto más grande sea ésta, mayor será la eficiencia y la producción de hidrógeno. Al aumentar entonces el tamaño de las celdas para ajustarla a las dimensiones de los motores de tractores y maquinaria de campo, más gas tendremos, explicó María Luisa.
“Hay que conectar con otros chavos para hacer este trabajo más sustentable. Ayudarnos entre quienes tenemos los mismos ideales, para concretar proyectos”, agregó Estefani.
Aunque no son pioneros en el uso de estos principios químicos, pues ingenieros y científicos han realizado proyectos similares desde hace años, su visión es distinta: comenzar a incidir desde lo pequeño.
“Sabemos que un producto que le pegue al petróleo es un producto que amenaza, por lo que las iniciativas desaparecen. Los intereses que atacas han impedido su uso. Algunos ya comienzan, pero en esta parte de la historia es todavía difícil, de ahí la importancia de implementar estas ideas en el campo, ayudando al trabajo agrícola de sus familias, de su natal Chipilo.”
afirma María Luisa, la estudiante que inició este proyecto.
Pulsa PLAY para ver el video reportaje:
Algunas características del hidrógeno
- El hidrógeno es el elemento más abundante del Universo y uno de los más abundantes de la naturaleza.
- Es un combustible inagotable que no produce emisiones contaminantes ni de efecto invernadero y que puede ser producido por diversos métodos y utilizando fuentes energéticas autóctonas y renovables.
- Producido con renovables, representa una alternativa sostenible a los combustibles fósiles.
- Producido a partir de la electrolisis del agua mediante energía eléctrica de origen renovable, cierra un ciclo natural y limpio.
- Está llamado a ser uno de los protagonistas del inminente futuro modelo energético.
Nota del autor:
Importante diferenciar entre los motores de combustión de hidrógeno y los vehículos de pila de hidrógeno. El funcionamiento de los vehículos de pila de hidrógeno consiste en hacer funcionar un motor eléctrico alimentado por la electricidad obtenida a partir de unos depósitos de hidrógeno comprimido implementados en un vehículo de nuevo diseño y nueva fabricación. Sin embargo, la alternativa que publicamos en este artículo permitirá adaptar a funcionamiento 100% con hidrógeno cualquiera de los motores de combustión de hidrocarburos existentes actualmente en el mercado convirtiéndolos además en vehículos no contaminantes.
De esta forma, gracias a la implementación de esta tecnología los vehículos actuales se pueden convertir a hidrógeno siendo una excelente alternativa frente al coste que supone la adquisición de los vehículos que usan celdas de combustible de hidrógeno, los cuales han de ser fabricados totalmente nuevos desde cero.
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