Desarrollan torre eólica con sistema de engranes para sustituir automotores en el sector agropecuario

Con la finalidad de aprovechar el viento para hacer funcionar maquinaria agrícola sin combustibles fósiles, académicos de las facultades de Ingeniería y Ciencias de la Electrónica de la BUAP desarrollaron una torre eólica con un sistema de engranes con una capacidad de 1.75 caballos de potencia (H. P.), una cantidad de energía aceptable ya que este tipo de máquinas trabaja con 2 H.P.

Filiberto Candia García, académico de la Facultad de Ingeniería y responsable del proyecto, indicó que el objetivo de la investigación es apoyar a los pequeños productores, principalmente del valle de Tecamachalco, para incrementar la rentabilidad de su producción hasta en 40 por ciento al no depender de equipamientos de alto costo.

Generalmente, los molinos, desgranadoras, trilladoras, empacadoras o picadoras dependen de motores de combustión interna que son accionados por tractores o motores de menor caballaje. De esta manera se pretende sustituir los automotores de combustión interna por energía eólica.

La tecnificación del campo por medio de una fuente alternativa es un reto actual de gran relevancia, por la necesidad de cerrar la brecha que vincula la productividad de los pequeños agricultores con la rentabilidad de las cosechas. Por ello, los investigadores proponen el uso de turbinas eólicas como un elemento motriz para proporcionar en sitio la energía mecánica suficiente para accionar maquinaria agrícola estacionaria.

Para este fin diseñaron una torre eólica con una turbina que produce un movimiento giratorio horizontal, el cual es convertido a giratorio vertical mediante una transmisión de engranes que realiza cambios de bajas a altas velocidades. “Es posible pasar de una velocidad lineal de 4 metros sobre segundo o en su caso de una velocidad rotacional de 740 revoluciones por minuto a 3 mil 800 revoluciones por minuto, que son las velocidades de operación de estas máquinas”, indicó Candia García, doctor en Ingeniería Mecatrónica.

Aunque existen dispositivos de este tipo, como los molinos de viento europeos o las turbinas eólicas para bombeo, la aportación de los investigadores de la BUAP consiste justamente en integrar el sistema de transmisión de potencia para pasar de bajas a altas velocidades giratorias, así como la incorporación de los acoplamientos para operar con maquinaria comercial. Es decir, esta tecnología funciona todo el tiempo, adaptada a los equipos productivos a utilizar.

El también integrante del Cuerpo Académico 328 “Nanotecnología para Aplicaciones en Sistemas Energéticos y Automotrices” comentó que otras de las ventajas de la torre eólica es su fácil adquisición de materiales por parte de los agricultores, es modular para ser armada por ellos mismos y con la menor intervención por parte de un especialista para ensamblar y ponerla en marcha.

Al estar pensada para los pequeños productores, los desplazamientos no van más allá de 50 a 100 metros para trabajar en sitio, ya que es fija, pero puede desplazarse de acuerdo con los periodos de producción y cosecha. El único cambio sería el horario de las actividades, de acuerdo con las condiciones climáticas.

Por el momento, Filiberto Candia García, nivel I del Sistema Nacional de Investigadores del Conacyt, precisó que el prototipo en cuestión se encuentra en trámite de solicitud de patente y la operación del sistema se optimizará, para que la potencia de entrada sea igual a la de salida y de este modo garantizar eficiencias mayores al 70 por ciento de la maquinaria comercial.

El proyecto fue desarrollado con tecnología CAD/CAM/CAE, herramientas de vanguardia para su diseño, simulación y fácil transferencia tecnológica hacia el sector agropecuario.

En el proyecto colaboran Martín Castillo Flores, de la Facultad de Ingeniería, así como Roberto Carlos Ambrosio Lázaro, Javier Flores Méndez e Israel Vivaldo de la Cruz, de la Facultad de Ciencias de la Electrónica.

Además, Guadalupe Jiménez Roano, estudiante de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, quien participó en el diseño de la plataforma giratoria, cuyo propósito es que la turbina se adapte a la dirección del viento. En este proyecto, dijo, “aprendí acerca de los procesos de fabricación, mediante un diseño asistido por computadora (CAE) para ser llevado a la realidad. Esto me da una dirección e idea del área en la que quiero desempeñarme”.

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