La volatilidad del precio del petróleo y la creciente conciencia para cuidar el medio ambiente han motivado la investigación y desarrollo de proyectos que privilegian la energía limpia. EAFIT no es ajena a esta tendencia y, desde la Escuela de Ingeniería, se propicia la construcción de vehículos innovadores y alternativos.
La experiencia de la Universidad llamó la atención del Grupo EPM, compañía prestadora de servicios públicos que desde 2011 impulsa, a través del concurso Desafío Solar, la construcción de pequeños carros que utilizan la radiación solar como fuente de energía.
Esta iniciativa, en la que participan estudiantes de octavo y noveno de colegios de Medellín, les permitió conocer el World Solar Challenge, una competencia para vehículos solares que atraviesa el desierto australiano. De esta manera decidieron unir esfuerzos con EAFIT para desarrollar un vehículo que, además de participar en la carrera, contribuya a la movilidad sostenible.
Así nació el Proyecto Primavera, con el que “se busca producir, almacenar y hacer uso eficiente de la energía en su expresión más limpia: la energía solar”, dice Juan Esteban Calle Restrepo, gerente general del Grupo EPM, quien le apostó a esta idea porque sabe que “a partir de esta experiencia se seguirán sumando esfuerzos para alcanzar un desarrollo que beneficia al planeta, al tiempo que se reflejan las capacidades de los colombianos”.
En octubre de 2012 se oficializó la unión EAFITEPM y se designó como coordinador técnico del proyecto a Jorge Barrera Velásquez –quien fue miembro del equipo solar del MIT que participó en 1999 en la competición– y como directores a Gilberto Osorio Gómez y Ricardo Mejía Gutiérrez, docentes de la Escuela de Ingeniería.
En Primavera todos suman
Primavera, el nombre que lleva el vehículo en honor a la ciudad de Medellín, fue construido desde cero con ecnología y desarrollos propios. Por eso se integró un equipo interdisciplinario que reuniera saberes de diversas áreas. Más de 43 personas conforman el proyecto: hay profesores, egresados y estudiantes de los distintos pregrados de la Escuela de Ingeniería.
“Integración de saberes, de conocimientos y de ideas. En esos tres puntos se resume esta labor entre EAFIT y EPM. Una colaboración en la que la experiencia obtenida en el proceso, así como los resultados que puedan verse en un futuro próximo, será la mayor ganancia para todos los que han contribuido al Foto: Róbinson Henao 18 Revista Universidad EAFIT - Periodismo científico florecimiento del Proyecto Primavera”, expresa Juan Luis Mejía Arango, rector de EAFIT.
El vehículo funciona con la energía que las celdas solares, que componen el panel, toman del sol. La energía llega a un controlador conectado a las baterías que almacenan la energía y se recargan durante el trayecto. Los motores, ubicados en las llantas traseras del vehículo, halan la energía de las baterías y generan el movimiento.
Lo ideal es que la energía solar llegue completamente perpendicular al panel, para captar la mayor cantidad posible. Esto requiere que el diseño del vehículo permita posicionar las celdas mediante una curvatura que recubra el carro, pero sin comprometer su aerodinámica, el factor más importante para lograr altas velocidades (Primavera puede alcanzar los 120 kilómetros por hora).
Lo anterior fue un desafío para el equipo, pues debían forrar el vehículo con 1.200 paneles solares de silicio “que se quiebran con solo mirarlos”, explica Ricardo Mejía. Para cortarlos inventaron un método y luego de agruparlos y determinar dónde irían, los laminaron con resinas y fibras para hacerlos más flexibles.
El objetivo es que el carro consuma la menor cantidad de energía posible, y esto se logra al contrarrestar elementos como el aire (que se opone a su movimiento) y el peso, lo que permite que el vehículo arranque más fácil y disminuya el arrastre de las llantas.
Para hacerlo más liviano se importó desde Estados Unidos un material al que se le llama ‘cromolio’ (acero 4130), con el que se fabricó el chasis. La estructura metálica del Primavera pesa 24 kilos, una “hazaña desde el punto de vista estructural y se está cumpliendo con todas las normas de seguridad de la carrera”, dice Osorio.
Los estudiantes de Ingeniería de Diseño de Producto diseñaron el vehículo de tal manera que su forma sea rodeada por el viento, con el fin de evitar que este los choque de frente y genere resistencia. Además de la forma, los cortes, la soldadura, las conexiones y demás, fueron hechos en la Universidad.
World Solar Challenge
En 1982 el danés Hans Tholstrup recorrió en 20 días Australia en un vehículo solar de desarrollo propio. En octubre de 2013 el equipo eafitense busca emular esta hazaña de resistencia, estrategia y logística. No será nada fácil, pues en los 3.000 kilómetros que componen el World Solar Challenge pueden pasar muchas cosas, desde animales en la vía (canguros), hasta tornados y nubes de humo y polvo.
En esta carrera que atraviesa a Australia de norte a sur, entre las ciudades de Darwin y Adelaida, participan 47 equipos de 26 países, entre los que se destacan los de las universidades de Standford y Michigan, de Estados Unidos; Cambridge, de Inglaterra; TU Delft, de Holanda, y Tokai, de Japón.
El 6 de octubre arranca la aventura del Primavera. Siete días después se premia al equipo ganador, el que, según las ediciones anteriores, termina el recorrido en aproximadamente cinco días.
En la competición, que ajusta 26 años, no había participado un vehículo colombiano. Esto se convierte en un insumo adicional que motiva al equipo y no lo deja asustar frente a posibles dificultades como las altas temperaturas del desierto y el inclemente frío de la noche, o el ocasional Willy Willy, pequeño tornado australiano.
Y es que el cambio de mentalidad de los participantes es uno de los mayores valores agregados del proceso. “A los estudiantes les tocó aprender de todo, indagar en otros pregrados y utilizar máquinas e instrumentos de otros departamentos. Encontrar soluciones a los obstáculos se convirtió en la única alternativa y todo era susceptible de ser inventado”, dice Barrera.
¿Quién es el afortunado piloto? Según las reglas del World Solar Challenge, el vehículo debe ser conducido mínimo por dos pilotos, máximo cuatro, para contrarrestar el desgaste que producen las nueve horas de conducción diaria. La idea es que tengan una contextura homogénea, pues el diseño del carro y su ergonomía están basados en sus características físicas.
Pero más allá de la talla o el peso, su compromiso con el proyecto es fundamental. Los elegidos para conducir al Primavera tienen que haber pasado el suficiente tiempo en la planeación y construcción del vehículo como para conocer cada uno de sus ruidos y piezas.
Investigadores
Gilberto Osorio Gómez
Ingeniero mecánico, Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín; PhD en Ingeniería de Sistemas Mecánicos, Politecnico di Milano. Es docente-investigador del Departamento de Ingeniería de Diseño de Producto y miembro del Grupo de Investigación en Ingeniería de Diseño de Producto (Grid), Universidad EAFIT.
Más información sobre el investigador
Jorge Andrés Barrera Velásquez
Ingeniero mecánico con estudios avanzados en Desarrollo Sostenible y Emprendimiento, Massachusetts Institute of Technology (MIT). Fundó el MIT Enterprise Forum Colombia, una extensión del capítulo MIT Enterprise Forum Global que se dedica a fortalecer el desarrollo del emprendimiento en áreas de alta tecnología.
Más información sobre el investigador
Ingeniero de Producción, Universidad EAFIT; magíster en Sistemas de Manufactura, Instituto Tecnológico de Monterrey (México), y PhD en Ingeniería Mecánica y Diseño, Ecole Centrale de Nantes (Francia). Es docenteinvestigador del Departamento de Ingeniería de Diseño de Producto y director del Grupo de Investigación en Ingeniería de Diseño de Producto (Grid), Universidad EAFIT.