Cosechador de energía basado en impactos mecánicos de una varilla oscilante en transductores piezoeléctricos
Autores: Islas-Herrera, Marco Antonio; Sánchez-Luna, David; Jaimes-Ponce, Jorge Miguel; Córdova-Córdova, Daniel Andrés; Lorenzo-Alfaro, Christopher Iván; Hernández-Rivera, Daniel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Cosechador de energía basado en impactos mecánicos de una varilla oscilante en transductores piezoeléctricos
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Desarrollo sostenible
Palabras clave
Recolección de energía
Recolectores de energía piezoeléctrica
Energía limpia
Generación de energía eléctrica
Transductores piezoeléctricos
Vibración mecánica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
La recolección de energía es una técnica limpia para obtener energía eléctrica a partir de la energía ambiental. Las vibraciones mecánicas son una fuente de energía que se puede utilizar para producir electricidad mediante recolectores de energía piezoeléctrica. Las vibraciones y el viento en los puentes tienen el potencial de producir energía limpia que puede ser empleada para suministrar energía a dispositivos electrónicos de bajo consumo. El propósito de este artículo fue validar el funcionamiento de un recolector de energía y probar el potencial de generación de energía eléctrica de un sistema basado en la oscilación de una varilla con una masa en la punta para estimular transductores piezoeléctricos por impacto. Los resultados obtenidos mostraron las producciones de energía eléctrica para diferentes condiciones de prueba. Experimentalmente, la estructura propuesta produjo 0.337 uJ de energía después de 14 s de prueba. Además, después de una hora de operación, se obtuvo una producción estimada de 10.4 mJ, considerando cuatro pilas de 25 discos piezoeléctricos cada una cuando impactos periódicos de 50 N a 5.7 Hz estimularon los transductores. En trabajos futuros, nos centraremos en aprovechar las vibraciones producidas en la estructura propuesta inducidas por la vibración mecánica de los puentes y la vibración inducida por vórtices (VIV) a través de la interacción con el viento para producir energía limpia que sea útil para aplicaciones de baja potencia.
Descripción
La recolección de energía es una técnica limpia para obtener energía eléctrica a partir de la energía ambiental. Las vibraciones mecánicas son una fuente de energía que se puede utilizar para producir electricidad mediante recolectores de energía piezoeléctrica. Las vibraciones y el viento en los puentes tienen el potencial de producir energía limpia que puede ser empleada para suministrar energía a dispositivos electrónicos de bajo consumo. El propósito de este artículo fue validar el funcionamiento de un recolector de energía y probar el potencial de generación de energía eléctrica de un sistema basado en la oscilación de una varilla con una masa en la punta para estimular transductores piezoeléctricos por impacto. Los resultados obtenidos mostraron las producciones de energía eléctrica para diferentes condiciones de prueba. Experimentalmente, la estructura propuesta produjo 0.337 uJ de energía después de 14 s de prueba. Además, después de una hora de operación, se obtuvo una producción estimada de 10.4 mJ, considerando cuatro pilas de 25 discos piezoeléctricos cada una cuando impactos periódicos de 50 N a 5.7 Hz estimularon los transductores. En trabajos futuros, nos centraremos en aprovechar las vibraciones producidas en la estructura propuesta inducidas por la vibración mecánica de los puentes y la vibración inducida por vórtices (VIV) a través de la interacción con el viento para producir energía limpia que sea útil para aplicaciones de baja potencia.