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BICICLETAS ELÉCTRICAS: UNA APUESTA A LA SALUD, MOVILIDAD Y MEDIO AMBIENTE

La bicicleta eléctrica con pedaleo asistido y recargable con energía solar, es uno de los más recientes proyectos de investigación de la Escuela de Ciencias Exactas e Ingeniería de la Universidad, que pretende incentivar en los colombianos el uso de este vehículo como medio de transporte diario.

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Las bicicletas convencionales pueden ser un medio de transporte poco explorado en nuestro país por diversas barreras: el esfuerzo que el usuario emplea para movilizarse de un lugar a otro; las largas distancias que debe recorrer, especialmente en una ciudad como Bogotá, y las condiciones climáticas y hasta geográficas tan diversas con las que debe lidiar en un solo trayecto.

Con esto en mente, Magín Flórez, investigador y docente Sergista, enfocado en el área de la electrónica de potencia, lleva casi un año liderando el proyecto de bicicletas eléctricas con pedaleo asistido, que pretende proponer innovaciones o adaptaciones a los sistemas eléctricos ya existentes.

Esta iniciativa obedece, en primer lugar, a su interés personal en el uso de la bicicleta y, en segundo lugar, porque conoció las bicicletas eléctricas avanzadas que hay en Francia, donde permaneció algunos años estudiando su doctorado en la ciudad de Toulouse.

Me di cuenta que en un país como Colombia, con una geografía montañosa, motorizar las bicicletas con energía eléctrica podía permitir que más personas utilizaran a diario este medio de transporte. […] Por eso, me di a la tarea de desarrollar una bicicleta adecuada a nuestro entorno, atendiendo a los niveles de tráfico y seguridad, y sin apartarse de las características propias de las ciclovías”, explicó este apasionado por la electrónica.

El proyecto se compone de dos elementos: el prototipo de bicicleta eléctrica con pedaleo asistido y una estación de carga en la Universidad para todo tipo de bicicletas eléctricas, a través de energía solar.


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Pedaleo asistido

Este es un sistema que incorpora un elemento llamado sensor de pedaleo, el cual detecta el movimiento o la fuerza transmitida a los pedales de una bicicleta. Esta señal de movimiento se transmite al controlador, que a su vez se encarga de activar el motor del vehículo, mediante una batería de ion de litio, que suministra electricidad a todo el sistema.

Es importante tener en cuenta que este sistema se detiene automáticamente en el momento en que el usuario deja de pedalear o cuando alcanza la velocidad máxima del motor, que corresponde a los 25 km/h.

Actualmente, existen diversos sistemas de pedaleo asistido. No obstante, se hace una diferencia entre dos de ellos: simple y avanzado. El primero, mide la velocidad de pedaleo del usuario, es decir, que entre más rápido se pedalee, más ayuda va a recibir del motor.

Mientras que en el pedaleo asistido avanzado, se mide la fuerza que ejerce el usuario. Así, entre mayor sea el esfuerzo que se realiza, más ayuda se recibe del motor.

Por ejemplo, si una persona sube en su bicicleta una pendiente de 30º, estará realizando mucho esfuerzo y por ende, su pedaleo será lento. Con un sistema simple, la ayuda del motor sería poca por la velocidad del pedaleo. Sin embargo, con un sistema avanzado, la ayuda del motor sería alta, producto del esfuerzo que estaría realizando.


La estación de recarga solar

Las estaciones de recarga para bicicletas eléctricas están compuestas por paneles solares, almacenadores de energía y tomas eléctricas. “Los paneles solares no son suficientes para proveer la carga a las bicicletas eléctricas; por eso, se implementan almacenadores de energía, que juegan el papel de baterías en el proceso”, precisa Magín.

Los paneles solares son unos dispositivos encargados de captar la energía solar, percibida como luz y calor, a través de celdas solares, que están constituidas por la unión de semiconductores eléctricos, que convierten la energía de la radiación solar en energía eléctrica.

Esta energía eléctrica se guarda en los almacenadores de energía, donde permanece hasta que algún usuario conecte su bicicleta eléctrica al toma corriente de la estación para recargar su vehículo.


La investigación

Actualmente Magín, en compañía de Julián Alvarado, asistente de investigación del proyecto, realiza mediciones en bicicletas convencionales y con diferentes sistemas de pedaleo asistido comercial para luego comparar todos los datos con el prototipo de bicicleta que está desarrollando en La Sergio.

Estas mediciones incluyen: qué potencia emplea una persona desplazándose en un recorrido típico en Bogotá y cuántos watt por hora gasta por kilómetro recorrido, así como la eficiencia y autonomía del vehículo, y la velocidad máxima que alcanza.

“Me di a la tarea de desarrollar una bicicleta adecuada a nuestro entorno, atendiendo a los niveles de tráfico y seguridad, y sin apartarse de las características propias de las ciclovías”.

También estamos midiendo qué tanta energía se puede recuperar en descenso y frenado para inyectarla de nuevo a la batería de la bicicleta, ya que ante estas situaciones se desperdicia”, advierte el líder de la investigación y agrega que, al recuperar la energía se necesitaría una batería más pequeña para el sistema y una mayor autonomía de esta.

Con esta propuesta, “la idea es que el prototipo de bicicleta que estamos desarrollando tenga una autonomía para a travesar la ciudad ida y vuelta con una sola recarga. Teniendo en cuenta que Bogotá tiene aproximadamente 20 km de largo, pretendemos que el sistema que estamos desarrollando se privilegie por tener una autonomía superior a los 40 km con una sola recarga”, concluye Magín.


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