El objetivo de esta publicación es describir en qué consiste la recuperación de energía cinética, así como explicar el principio físico en el que se basa esta tecnología.
¿Qué es la energía cinética?
Un objeto que acelera adquiere velocidad porque está recibiendo energía. Por el contrario, si su velocidad disminuye, también lo hace la energía que este posee. Este tipo de energía asociada al movimiento se denomina energía cinética. Esta propiedad es proporcional a la velocidad del objeto, pero también a su masa. ¡Esta es la razón por la que cuesta más esfuerzo empujar un objeto pesado que uno ligero!
Energía y movimiento de vehículos
Cuando se trata de vehículos, estos pueden acelerar gracias a que se les aporta energía. En la mayoría de los casos, esta proviene del combustible que almacenan en un depósito. Sin embargo, el combustible proporciona una energía que no puede generar movimiento directamente. Esta forma de energía se conoce como energía química. Su transformación en energía cinética se realiza por medio de un motor de combustión.
Por otro lado, para disminuir la velocidad del vehículo se emplean componentes de fricción ubicados en los frenos. Los frenos se encargan de convertir la energía cinética que el vehículo posee en otra forma de energía, denominada calor. El calor se disipa de manera espontánea al entorno y esto hace que esa energía no se pueda aprovechar.
Recuperación de energía cinética y eficiencia
El sistema de recuperación de energía cinética (KERS) diseñado por eMotion Dynamics tiene como objetivo capturar una parte de la energía que de otro modo sería transformada en calor, y almacenarla en forma de energía eléctrica.
Esta energía eléctrica puede devolverse al vehículo cuando este necesita acelerar. De esta forma, se reduce la cantidad de combustible necesaria para alcanzar una velocidad determinada.
Además, es importante destacar algo muy importante: las transformaciones de un tipo de energía a otro no son “gratuitas”. Siempre tienen un coste energético que se mide en términos del rendimiento de la transformación. Además, existen transformaciones más caras, o ineficientes, que otras. Por ejemplo, en el caso del motor de combustión, cada unidad de energía cinética que se aporta al vehículo necesita cinco unidades de energía química. La diferencia se pierde en las transformaciones intermedias que tienen lugar en el motor y elementos de la transmisión hasta llegar, finalmente, a las ruedas. Esto hace que, en el mejor de los casos, la eficiencia total sea de un 21%.
En el caso del KERS, la transformación de energía cinética a energía eléctrica, y viceversa, tienen una mayor eficiencia, permitiendo aumentar de forma considerable el rendimiento del conjunto del vehículo en el que se instala.