DISEÑO, CONSTRUCCIÓN ,OPERACIÓN Y VALORACIÓN DE UN SISTEMA DE GENERACIÓN DE ENERGIA ELÉCTRICA MEDIANTE EL APROVECHAMIENTO DE ENERGIA BIOMECÁNICA. Código del Proyecto Línea de Investigación Sistemas de gestión y conservación. Eje temático Energías Renovables . Grupo Investigador Lina Yorely Álvarez Aranda. Anyi Lizeth Álvarez Aranda. Cesar Augusto Vesga Camacho. 1

PROBLEMA PREGUNTA PROBLEMA ¿ De qué manera se puede aprovechar la energía biomecánica como fuente para producir energía eléctrica? HIPÓTESIS La energía cinética rotacional generada al pedalear en una bicicleta puede transformarse en energía eléctrica por medio de un generador eléctrico.

JUSTIFICACIÓN En los últimos años la contaminación y el cambio climático se ha convertido en una de las preocupaciones de la población mundial, por eso cada vez somos más debemos ser conscientes en encontrar soluciones para no hacer mas daño al medio ambiente. Desde esta perspectiva hemos pretendido desde un principio que nuestro proyecto “pedaleando por un mejor mañana "sea innovador, económico y eficiente para la comunidad del colegio Carlos Alberto Santos Buitrago demostrando con esto que las energías renovables podrían solucionar muchos de los problemas ambientales, como el cambio climático, las lluvias ácidas y la contaminación atmosférica. Las energías renovables podrían cubrir un tercio del consumo de electricidad y reducir las emisiones de dióxido de carbono.

ANTECEDENTES Antonio Clement, el galardonado inventor panameño define la necesidades energéticas con una hipotética situación: “Si una nave espacial, tan enorme como aquellas de la película Independence Day, llegara a la tierra y los tripulantes anunciaran: les traemos petróleo gratis, no nos estarían haciendo un favor, sino un inmenso daño.” Antonio Clement ha sido el ganador del tercer puesto del concurso Energy Globe Awards 2007 que premia los proyectos que hacen uso cuidadoso y económico de los recursos ambientales y emplean fuentes de energías alternativas(Pinilla, 2009). Con su invención de una bicicleta fija que genera energía gracias al movimiento de los pedales bautizada con el nombre de “Eco generador de baja revolución a pedal” ha logrado llevar luz a zonas apartadas de Panamá.

MARCO TEÓRICO ENERGIA BIOMECÁNICA Es un tipo de energía que aprovecha el movimiento de los cuerpos para generar energía. La energía biomecánica no es más que el aprovechamiento de la energía mecánica (La energía mecánica es la energía que se debe a la posición y al movimiento de un cuerpo, por lo tanto, es la suma de las energías potencial y cinética de un sistema mecánico) de los cuerpos para producir otro tipo de energías. La biomecánica podría ser una de las energías que nos ayudaran a sustituir de manera definitiva las energías fósiles y así contribuir no solo a la economía sino también a la conservación del medio ambiente.

MARCO TEÓRICO GENERADOR ELÉCTRICO Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrica entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía mecánica en eléctrica. ENERGIA CINÉTICA ROTACIONAL La energía rotacional es la energía cinética de un cuerpo rígido, que gira en torno a un eje fijo. Esta energía depende del momento de inercia y de la velocidad angular del cuerpo. Mientras más alejada este la masa del cuerpo respecto al eje de rotación, se necesitara más energía para que el cuerpo adquiera una velocidad angular.

OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS Convertir la energía cinética rotacional que se produce al pedalear una bicicleta estacionaria en energía eléctrica. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Determinar los materiales adecuados para la elaboración del constructo. Diseñar y construir un prototipo de bicicleta que genere energía eléctrica, para hacer funcionar aparatos electrónicos. Implementar y poner en funcionamiento el mecanismo de conversión energética en el Colegio Carlos Alberto Santos Buitrago del municipio del Socorro como parte del proceso de aprendizaje de la signatura de Física.

DISEÑO METODOLÓGICO LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO TIPO DE INVESTIGACIÓN El proyecto se implementara en el Colegio Carlos Alberto Buitrago en la vereda Morros del municipio de Socorro. TIPO DE INVESTIGACIÓN Investigación Exploratoria ya que le permite a esta comunidad y a los estudiantes investigadores familiarizarse con un objeto que hasta el momento le era totalmente desconocido, además de que sirve como base para la posterior realización de una investigación y puede crear en otros investigadores el interés por el estudio de un nuevo tema o problema relacionado con la utilización de energías alternativas.

DISEÑO METODOLÓGICO TÉCNICAS E INSTRUMENTOS CARACTERÍSTICAS A ANALIZAR Determinar la potencia generada por hora de pedaleo. VARIABLES Y SU CLASIFICACIÓN Tipo de variable Variable Unidad Dependiente Horas de Pedaleo segundos Independiente Potencia watts Interviniente Tipo de Batería Und

METODOLÓGIA Actividades por Objetivo Objetivo 1 Determinar los materiales adecuados para la elaboración del constructo. Utilizar en el constructo materiales reutilizables.

METODOLÓGIA Objetivo 2 Diseñar y construir un prototipo de bicicleta innovador que genere energía eléctrica, para hacer funcionar aparatos electrónicos. Partir de una idea original apoyándose en imágenes creativas que nos ayuden a concebir una nueva propuesta para el proyecto que estamos desarrollando.

METODOLÓGIA Objetivo 3 Implementar y poner en funcionamiento el mecanismo de conversión energética en el Colegio Carlos Alberto Santos Buitrago del municipio del Socorro como parte del proceso de aprendizaje de la asignatura de Física. Socializar el proyecto con el personal educativo de la institución y realizar la instalación del mecanismo, verificando su correcto funcionamiento.

RESULTADOS ESPERADOS Transformar la energía cinética rotacional en energía eléctrica mediante la energía biomecánica. Reducir el consumo de energía eléctrica. Generar un espíritu de vida sana y saludable que aporte al cuidado del medio ambiente mediante energías renovables.

CRONOGRAMA Año 2013 ACTIVIDADES Marzo Abril Mayo Junio Semana 1 2 3 4 Consulta infografica Diseño del sistema Selección de materiales Construcción del sistema Valoración del sistema (resultados) Presentación del prototipo a la comunidad universitaria. Socialización y Puesta en marcha del constructo en la comunidad educativa

INFOGRAFÍA http://www.terra.org/energia-de-propulsion-humana-en-bicicleta_2374.html http://www.eluniversal.com.mx/articulos/63561.html http://eficiencia-e.blogspot.com/2010/07/bicicletas-estaticas-que-generan.html

Montaje

GRACIAS POR SU ATENCIÓN 17