Proyecto propone aliviar la matriz energética nacional con eficiente alimentador electrónico de motores de inducción

Investigadores de la Universidad de Santiago y de la U. de Chile están trabajando en el proyecto Fondef “Investigación y Desarrollo de un Alimentador Electrónico para Máxima Eficiencia en Motores de Inducción”, el cual permite ahorrar entre 4,7% y un 13,5% de la energía eléctrica consumida por este tipo de motores, y que también sirve como un nuevo tipo de variador de velocidad óptimo -dispositivos diseñados y utilizados para controlar la velocidad de este tipo de artefactos-, contribuyendo a aliviar la matriz energética nacional.
En nuestra Universidad, los trabajos de investigación y desarrollo relacionados con este proyecto son dirigidos por el Dr. Juan Carlos Travieso Torres, vicedecano de Investigación y Postgrado de la Facultad Tecnológica y director del Laboratorio de Investigación en Automatización y Energías.
El Dr. Travieso explica que los motores que existen actualmente en el mercado “siempre están alrededor de 1,5 veces sobredimensionados y con eso al final están subcargados, lo que quiere decir que tienen una carga muy inferior para la que fueron fabricados y con eso su eficiencia es menor. Es decir, si un motor puede trabajar con 92% de eficacia y funciona a un 86% o con un 88%, ¿por qué ocurre esto? Sucede porque el régimen de operación que tiene es inferior a su capacidad”.
Explicó que entonces la idea es enchufar los motores a través de unos aparatitos que lo compensen. En definitiva, que independiente de la condición de operación o de carga, el motor trabaje en su punto de máxima eficiencia”.
El vicedecano de Investigación y Postgrado de la Facultad Tecnológica añadió que este innovador dispositivo se encuentra en proceso de patentamiento.
Asimismo, agregó que la fabricación del alimentador significa un beneficio social y económico, puesto que “se ha buscado promover un modelo de negocio donde el usuario final -empresa manufacturera, minera, papelera, etc.- compra el producto y, gracias al ahorro de energía generado en dos años, recupera la inversión; mientras que el fabricante recibe su dinero por la fabricación y venta de la tecnología, y les paga a las universidades un royalty por el uso del avance tecnológico".
A la vez, se alivia la matriz energética nacional y se dejan de emitir miles de millones de toneladas de CO2. Este es un tema, que en Chile ya está en una etapa de desarrollo importante y es de impacto mundial”, remarcó Travieso.
El proyecto considera que sólo desde el año 1995 al año 2018 la población mundial aumentó en 2 billones de habitantes. A esto se suma que en el mismo periodo se duplicó el consumo eléctrico mundial de 11.342 a 22.948 teravatio-hora (TWh), y se estima que al 2040 esta situación continúe en aumento, ya que el uso de esta energía se triplicará a 35.000 TWh a nivel planetario.
En Chile, se proyecta un incremento del gasto eléctrico de casi el doble desde 2019 hasta el 2038; esto significa que se pasará de 77 a 128,7 Gigawatt hora (GWh). A partir de 2011, el 45% de este consumo correspondía, según estimaciones, a motores eléctricos siendo el de inducción el más importante y cuyo mercado se duplicaría para el 2025.
Igualmente se debe considerar que solamente la minería de metal, las papeleras y las forestales consumen más de la mitad de la energía de Chile, sector industrial al que está orientado el prototipo industrial, puntualizó el académico de la Usach, mientras en el mundo la crisis energética aún busca soluciones económicas y ecoamigables.
Para atenuar esta situación, se ha desarrollado y potenciado el uso de energías alternativas limpias como la eólica o solar; al mismo tiempo se ha planteado el mejoramiento de la eficiencia energética, constituyéndose el 5 de marzo como el Día Mundial de la Eficiencia Energética. Todo ello en coherencia con el objetivo de desarrollo sostenible Nº 7 de la ONU (Energía asequible, confiable, sostenible y moderna para todos).
Trabajo conjunto con el mundo privado
Para desarrollar el Alimentador Electrónico, desde un inicio las casas de estudios estatales formaron una alianza con la Forestal Papelera Concepción S.A, (FPC), que dispondrá sus instalaciones para realizar las pruebas de la nueva tecnología, además de asesorar con personal técnico especializado.
Recientemente comenzaron a trabajar con el fabricante Andes Electrónica, empresa chilena de transferencia tecnológica especializada en la fabricación de equipos electrónicos. Esta última apoya con parte de su equipo en el diseño y encapsulado en la etapa de prototipado industrial.
A juicio del Dr. Juan Carlos Travieso Torres es importante continuar potenciando el trabajo conjunto entre empresas privadas e instituciones públicas para vencer los desafíos que se presenten; en este caso en la solución de un problema de nuestra sociedad, identificado en la Agenda 2030 de la ONU.
“Es necesario y debería hacerse más. Este tipo de asociaciones hay que consolidarla. Ojalá tener una lista pública de empresas vinculadas y sus desafíos; que a la vez les dé alegría escuchar de un investigador trabajando en alguna de sus áreas de interés”, afirmó.
En esa dirección, el doctor, máster, e ingeniero civil electricista reconoció que “hacer este tipo de proyectos, posibilitado en nuestro país por trabajar en nuestra Universidad y por el Estado, junto a empresas chilenas, es un privilegio”.