Sistemas pasivos integrados de captura de energía mecánica

Objetivo del proyecto, problema a resolver y principales acciones

El objetivo principal del proyecto fue el de diseñar y fabricar sistemas pasivos de captura de energía mecánica.

La pregunta principal que queríamos responder fue: ¿Cómo producir energía eléctrica aprovechando fuentes no convencionales de energía como la actividad humana? La identificación del problema surge desde un proyecto que se estaba desarrollando sobre las fuentes renovables de energía, pues el centro emplea la metodología ABP para el proceso de enseñanza aprendizaje, y durante la revisión de la literatura nos topamos con los sistemas pasivos de captura de energía mecánica y algunos dispositivos que aprovechan la energía producida por la actividad humana en las ciudades.

Durante el desarrollo de un proyecto existen varias etapas y todas con el mismo nivel de importancia. La planificación fue la primera; en la misma se asignaron roles a cada miembro del equipo, y se presentó y discutió el cronograma de trabajo. Para identificar el problema se realizó un pre experimento, en el cual se midió el consumo energético de nuestro centro educativo. El grupo optó por desarrollar dos mecanismos, uno que captura la energía generada por el movimiento giratorio de abrir y cerrar puertas y un segundo capaz de capturar los movimientos y desplazamientos de “arriba y abajo” cuando alguien se sienta en una silla o cambia su centro de gravedad para transformar, en ambos casos, la energía mecánica en energía eléctrica.

El proyecto fue idea de los jóvenes, que luego vinieron a mí.

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Profundización en el tema e involucramiento de la escuela y la comunidad local

Vivimos en un país donde un porcentaje considerable de la energía eléctrica que se produce se obtiene a través de los combustibles fósiles. Por tanto, es una necesidad creciente, en nuestra sociedad, encontrar formas nuevas y amigables con el medioambiente de producir electricidad.

Tuvimos mucho apoyo de la dirección del centro, garantizando la logística para trabajar en horarios extra, incluso fines de semana. Igualmente, algunos docentes brindaron su ayuda en algunas etapas críticas del proyecto.

Recibimos apoyo de un estudiante de la carrera de Física de la universidad ISA, en Santiago de los Caballeros, universidad que mantiene un vínculo estrecho con el liceo, específicamente en los análisis de eficiencia de nuestros dispositivos. Igualmente, algunos miembros de la comunidad apoyaron a los estudiantes durante mediciones que realizaron en establecimientos de servicios, por ejemplo, Caribe Tour, centros médicos.

El desarrollo de la solución

Una vez identificado el problema, realizamos una reunión de planificación, donde se asignaron roles y tareas según el cronograma y los tipos de actividades. En la etapa de desarrollo del proyecto habían varias actividades como la revisión bibliográfica, el diseño de los dispositivos, aspectos teóricos relacionados con los cálculos de la eficiencia mecánica, impresión en 3D de las piezas, fabricación de los dispositivos y validación. Es importante destacar que, durante la realización de los proyectos, surgen nuevos problemas que deben resolverse o reorientar el curso de la investigación. En nuestro caso, tuvimos que reducir el número de dispositivos a construir.

La construcción del prototipo

El prototipo de los dispositivos se diseñó por partes, para luego imprimirlas en 3D con fibras de PLA Plus. Aunque la idea inicial fue la impresión 3D, aprovechamos un kit de LEGO ROBÓTICA para optimizar recursos. El dispositivo se probó en las instalaciones del propio Liceo Científico Dr Migual Canela Lázaro, para medir la eficiencia mecánica del tren de engranajes.

Evaluación del proceso y de la solución desarrollada

A diferencia de los proyectos curriculares, en este proyecto no realizamos una evaluación de los estudiantes, porque ésta estaría a cargo de un jurado. No obstante, sí fuimos identificando debilidades individuales, sobre las cuales trabajamos durante el desarrollo del proyecto. Específicamente aspectos relacionados con el lenguaje y la comunicación, redacción y ortografía, trabajo colaborativo y pensamiento crítico.

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