Implementar generador piezoeléctrico en el sillín y manillar de una bicicleta para la conversión de energía mecánica a eléctrica

Abstract

La creciente demanda de sustituir métodos convencionales de generación eléctrica por fuentes renovables ha impulsado el desarrollo de opciones como la energía térmica, química, biológica y mecánica. Este trabajo tiene como objetivo construir un prototipo de generador eléctrico basado en cerámicas piezoeléctricas, que transforman la fuerza mecánica de compresión generada en una bicicleta por la presión del sillín y la fuerza de agarre del manillar en energía eléctrica. El diseño consta de varias etapas. Se calcularon parámetros eléctricos y mecánicos necesarios, se seleccionó el material para los discos piezoeléctricos, y se ensamblaron en el sillín y manillar. Se diseñaron sistemas electrónicos para la transmisión, rectificación y almacenamiento de la energía generada. Las pruebas revelaron que, con un peso de 35 kg, se obtuvo un promedio de 6,79 V; con 50 kg, 7,10 V; y con 80 kg, 8,55 V. Al concluir, la corriente generada se almacenó eficientemente en un banco de baterías de 12V. Los resultados alimentaron con éxito las luces LED delantera y trasera de la bicicleta durante 10 horas. Este logro destaca la efectividad del generador piezoeléctrico en la generación y almacenamiento de energía, demostrando su capacidad para satisfacer las necesidades de iluminación de la bicicleta de manera sostenible y eficiente.