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Desarrolla la UAQ vehículos sustentables

Investigadores y estudiantes de la Universidad Autónoma de Querétaro (UAQ) llevan más de cinco años desarrollando vehículos eléctricos adaptados y automotores híbridos.
Alan Contreras
10 abril 2017 10:36 Última actualización 10 abril 2017 10:36
Prototipo de auto eléctrico

Prototipo de auto eléctrico

Investigadores y estudiantes de la Universidad Autónoma de Querétaro (UAQ) llevan más de cinco años desarrollando vehículos eléctricos adaptados y automotores híbridos que utilizan un sistema basado en la combustión interna de gasolina, etanol e hidrógeno.

“La intención de estos proyectos es generar o diseñar un transporte más eficiente, más práctico y que sea más amigable con el medo ambiente”, explicó el Dr. Gonzalo Macías Bobadilla, jefe de estas investigaciones en la Facultad de Ingeniería de la UAQ.

Actualmente el proyecto de híbridos avanza en la aplicación práctica, ya que el transporte oficial y de personal de la universidad está incorporando de manera paulatina la combustión interna de los tres combustibles.

Además, los investigadores harán una prueba de un automovil Mitsubishi Galant motor 3.8, para saber si con los combustibles no se pierde potencia.

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AUTOS ELÉCTRICOS

En 2012 inició en la UAQ el desarrollo de prototipos de vehículos eléctricos adaptados, para transportar personas en áreas cerradas como campus escolares o campos de golf.

Estos modelos consisten en la adaptación de vehículos utilitarios desarrollados por compañías comerciales como Gem Motors Company, que forma parte de Polaris, empresa que se quedó con los prototipos de la universidad para tomarlos como ejemplos en su producción.

Los investigadores dejaron la estructura motriz y de soporte del vehículo original (chasis, carrocería y motor eléctrico) y sobre esta plataforma crearon sistemas de control de carga y velocidad con diversas fuentes de energía renovable para su funcionamiento.

El primer prototipo fue llamado ePanda (Panda v1.0), que consistía en la implementación de un control de velocidad para el motor eléctrico del vehículo comercial Gem-Polaris para dos personas, mismo que es de 3.5 HP (caballos de fuerza) y puede alcanzar una velocidad de hasta 60 kilómetros por hora.

El sistema de control fue desarrollado por alumnos de la carrera de Ingeniería en Automatización de la Facultad de Ingeniería de la UAQ, bajo la tutoría del doctor Gonzalo Macías Bobadilla, profesor investigador de esta facultad.

El primer prototipo incluyó un sistema de control de carga por medio de un panel solar de 120 watts, el cual permitía una carga lenta al banco de baterías del carro.

El vehículo demostró que con ocho horas estacionado podía recargar, por medio del panel solar integrado, hasta dos kilowatts, energía suficiente para poder mover el vehículo por un promedio de 15 a 20 minutos o unos 15 kilómetros, tiempo o distancia estimada en la que una persona va de su casa al trabajo.

También, el coche —que se puede desarrollar con una inversión menor a 50 mil pesos—, demostró que es suficiente para suplir de manera eficiente el uso de un vehículo normal para los traslados cotidianos de la casa al trabajo y del trabajo a la casa, o de la casa al supermercado y viceversa.

Este prototipo ganó en 2012 el concurso “Haz Algo Universitario”, bajo la temática Tecnologías de Medioambiente, organizado por el gobierno de Querétaro.

El segundo prototipo, desarrollado por estudiantes y profesores de la Facultad de Ingeniería, fue llamado H2Panda (Panda V2.0), y se presentó en el International Congress of the Mexican Hydrogen Society 2016, que tuvo como sede el Parque Biotecnológico de la UAQ.
El H2Panda contó con un tanque con capacidad de hasta 80kPa (kilopascal) de presión de hidrógeno en estado gaseoso a temperatura ambiente, y a una presión atmosférica exterior al tanque de almacenamiento de 800hPa (hectopascal).

El hidrógeno contenido en el tanque era convertido en energía eléctrica por medio de una celda PEM y posteriormente enviada a un banco de baterías para ser administrada por un control de velocidad, usado por una persona mediante el pedal de aceleración para transferir la energía al motor eléctrico y las ruedas del vehículo.

Este prototipo fue desarrollado y ensamblado por alumnos de la Ingeniería en Automatización y la Maestría en Ciencias Instrumentación y Control Automático, en colaboración con la Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas del Politécnico Nacional (ESIQUIE-IPN).

“Lo que estamos haciendo es ganarnos el expertise en este tipo de vehículos con el manejo del hidrógeno, de la celda que convierte el hidrógeno en energía eléctrica y del sistema de control eléctrico para convertir movimientos”, refirió Macías Bobadilla.

Prototipo de auto eléctrico
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AUTOS HÍBRIDOS

Investigadores de la Universidad Autónoma de Querétaro (UAQ) hacen prototipos de automóviles híbridos modificados que puedan trabajar con gasolina-hidrógeno-etanol; o diésel-etanol-hidrógeno.

El proceso consiste en la instalación de una celda catalítica o electrolítica que descompone el agua para separar el hidrógeno del oxígeno.

Se usa una fuente renovable, en este caso la solar, para realizar este proceso.

El avance en la tecnología de celdas solares hace cada vez más eficiente y rentable este proceso de generación de hidrógeno.

“Lo que logramos es que haya una mejor combustión, es decir, la gasolina se quema mejor. Se reducen algunos gases a la salida del motor. Al combinar los tres combustibles mejora considerablemente la combustión y también se reducen los gases de monóxido de carbono y los hidrocarburos quemados”, refirió el doctor Gonzalo Macías Bobadilla, profesor investigador de la facultad.

El uso de etanol ayuda a disminuir la emisión de gases contaminantes. Para agregar este combustible, los estudiantes de ingeniería colaboran con investigadores de la facultad de Química, quienes lo producen.
El rendimiento de este combustible mixto en el vehículo es de aproximadamente un 20 por ciento, pues está demostrado que el hidrógeno es tres veces más potente que la gasolina.

La primera etapa de este sistema se realizó en 2014 con un Volkswagen Sedán denominado VocH2O que permitía un ahorro de hasta 20 por ciento en el uso de la gasolina y que se probó con mezclas de hasta 50-100 por ciento de etanol, además de hidrógeno generado a partir de un electrolizador activado por una celda solar.

La segunda etapa fue en 2015 con una camioneta tipo suburban que cuenta con paneles solares independientes para generar electricidad y alimentar un electrolizador alcalino que genera hidrógeno, además de que puede usar hasta un 85 por ciento de etanol como combustible primario. Actualmente, la unidad está asignada a Rectoría.

Macías Bobadilla expuso que este sistema puede instalarse en cualquier vehículo de combustión interna a gasolina y permite trabajar hasta con un 30 por ciento de etanol; sin embargo, en modelos más recientes el uso puede llegar hasta un 85 por ciento y el costo de la modificación está entre tres mil y cinco mil pesos.

El etano o también llamado bioetanol es producido a partir de desechos de la industria de la confitería y otros azucares por los doctores Jorge Noel Gracida Rodríguez y Aldo Amado Reyes, de la facultad de Química, mientras que el hidrógeno se realiza por medio de electrolizadores alcalinos diseñados por el doctor Daniel Becerra Ruiz y Gonzalo Macías Bobadilla.

Prototipo de vehículo híbrido