Contribución al estudio de la generación de energía eléctrica a partir de materiales piezoeléctricos
- Autores: Manuel Vázquez Rodríguez
- Directores de la Tesis: José de Frutos (dir. tes.), Francisco Javier Jiménez Martínez (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Politécnica de Madrid ( España ) en 2019
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Eliseo Amado Gonzáles (presid.), Coral Muro Carralero (secret.), Luis Ángel Barragán Pérez (voc.), Luis M. Bergasa Pascual (voc.), Marco Peiteado (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones: Materiales y Dispositivos por la Universidad Politécnica de Madrid
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Archivo Digital UPM
- Resumen
La presente Tesis Doctoral se centra en la investigación de la capacidad para producir energía eléctrica de los materiales de tipo piezoeléctrico cuando se encuentran sometidos a estimulación mecánica procedente del tráfico vial. Los sistemas de conversión eficiente de la energía eléctrica que es capaz de generar este tipo de materiales son tratados bajo el enfoque de la tecnología de reciente aparición conocida como energy harvesting. Se aborda de este modo un campo de investigación que pretende modelar los dispositivos piezoeléctricos y los sistemas de harvesting basados en ellos para obtener de forma cuantificable sistemas micro-generadores de energía eléctrica capaces de proveer alimentación eléctrica autónoma a sistemas de bajo consumo de potencia.
Se ha realizado el diseño completo de un sistema original que dote a la parte práctica de investigación de un nuevo instrumento de laboratorio que de forma automatizada permita realizar ensayos con los elementos piezoeléctricos y los sistemas harvesting de generación de energía eléctrica simulando el entorno vial.
Mediante la propuesta de modelos tanto para los elementos piezoeléctricos como para los sistemas micro-generadores, se han generalizado conclusiones de escalabilidad para las asociaciones de dichos elementos y sistemas, verificables mediante la realización de un número reducido de ensayos prácticos.
Se tratan aspectos como la influencia de la instrumentación de medida sobre los resultados recogidos del comportamiento eléctrico de los micro-generadores o la contribución de parámetros tales como la tasa de tráfico o la amplitud de la tensión piezoeléctrica en la prospección de generación a gran escala, así como el comportamiento de un sistema de harvesting aplicado al entorno reproducible en el laboratorio de investigación.
