Investigadores y estudiantes del Instituto Politécnico Nacional desarrollaron un prototipo de cargadores para vehículos eléctricos que utiliza energía solar y cuenta con un sistema de almacenamiento mediante baterías de litio, una alternativa que busca atender parte de las necesidades de infraestructura que plantea el crecimiento de la electromovilidad en México.
El proyecto fue desarrollado por un grupo multidisciplinario encabezado por Marco Antonio Sandoval Chileño, investigador de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Energía y Movilidad, quienes diseñaron microrredes capaces de generar y almacenar electricidad a partir de paneles solares para posteriormente utilizarla en la carga de vehículos.
A diferencia de los sistemas convencionales que dependen directamente de la red eléctrica, la infraestructura desarrollada en el IPN puede operar con la energía generada mediante los paneles solares. Además, incorpora un banco de 34 baterías de litio para almacenar la electricidad que no es utilizada durante el día y disponer de ella durante la noche.
El sistema fue probado mediante tres microrredes instaladas en las instalaciones de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Energía y Movilidad. Una de ellas se encuentra en el techo de un laboratorio y tiene una capacidad de generación de 5 kilowatts, mientras que otra fue instalada en un invernadero y genera 1.5 kilowatts.
La tercera microrred consiste en una estructura elevada con capacidad de 5 kilowatts que, además de generar electricidad, proporciona sombra y habilita un espacio adicional para actividades de los estudiantes.
La interconexión de dos de estas microrredes permitió incorporar equipos destinados a la carga de vehículos de micromovilidad eléctrica, como bicicletas y scooters, así como de automóviles eléctricos comerciales.
De acuerdo con los investigadores, las pruebas realizadas mostraron que un vehículo eléctrico comercial puede reducir hasta en 50 por ciento su tiempo de carga en comparación con los llamados cargadores de emergencia. La instalación de dos inversores en paralelo también permitiría ampliar la capacidad del sistema conforme aumente la demanda.
Uno de los elementos que distingue al proyecto es el banco de baterías, cuya función es almacenar la energía producida por los paneles cuando existe disponibilidad de radiación solar. Esta tecnología también podría ser estudiada para su aplicación en comunidades alejadas que enfrentan dificultades para acceder a la red eléctrica.
Además de desarrollar una alternativa para la carga de vehículos, los investigadores buscan utilizar la información obtenida durante las pruebas para analizar el impacto que podría tener el crecimiento de los automóviles eléctricos sobre las redes de distribución de energía.
El aumento de vehículos eléctricos plantea nuevos desafíos para la infraestructura eléctrica, particularmente en horarios de mayor demanda. En este contexto, las microrredes con generación y almacenamiento propio representan una de las alternativas que actualmente se estudian para complementar los sistemas convencionales.
El proyecto cuenta con la participación de investigadores de distintas unidades académicas del IPN, entre ellos Norma Beatriz Lozada Castillo y Alberto Luviano Juárez, de la Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas, así como Ricardo Alan Cortez Vega, de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería Aplicada.
La investigación abre una línea de trabajo relacionada no sólo con la movilidad eléctrica, sino también con el almacenamiento de energía y el desarrollo de sistemas capaces de generar electricidad de manera descentralizada.