Evaluación del rendimiento energético y la contribución a la huella de carbono de un prototipo de baldosa piezoeléctrica

Resumen

La búsqueda de alternativas sostenibles para la generación de energía ha impulsado el desarrollo de tecnologías capaces de aprovechar fuentes no convencionales y recursos energéticos que habitualmente se desaprovechan. En este contexto, la presente investigación tuvo como objetivo evaluar un prototipo de baldosa piezoeléctrica para medir su rendimiento energético y analizar su posible contribución a la reducción de la huella de carbono en la Fundación Universitaria San Mateo (FUSM). Para el desarrollo del estudio se diseñó y construyó un prototipo experimental a pequeña escala conformado por discos piezoeléctricos, un puente rectificador, un sistema de acondicionamiento eléctrico y dispositivos de visualización. Posteriormente, se realizaron pruebas experimentales para evaluar su comportamiento eléctrico bajo diferentes condiciones de presión. Los resultados obtenidos evidenciaron la generación de voltajes entre 0,20 V y 1,00 V en mediciones directas, alcanzando valores entre 2 V y 3 V después de incorporar el puente rectificador. Asimismo, se logró el encendido de un LED, confirmando la capacidad del sistema para transformar energía mecánica en energía eléctrica aprovechable. A partir de los resultados experimentales se realizaron estimaciones de generación energética considerando escenarios de alta circulación peatonal dentro de la FUSM. Las proyecciones indicaron una generación potencial de hasta 10 Wh diarios por baldosa, equivalentes a 0,30 KWh mensuales y 3,65 KWh anuales. Aunque el aporte energético de una baldosa individual resulta reducido frente al consumo promedio de la institución, estimado en 15.746 KWh mensuales, los resultados permitieron evidenciar que una implementación modular en zonas de alta afluencia peatonal podría incrementar progresivamente la energía recuperada y contribuir como una fuente complementaria dentro de estrategias orientadas a la sostenibilidad y la eficiencia energética institucional. Adicionalmente, se realizó una estimación del consumo energético y de las emisiones asociadas al uso de energía eléctrica en la institución, tomando como referencia un consumo anual de 188.960 KWh. Este análisis permitió relacionar el comportamiento energético del prototipo con la huella de carbono institucional y evaluar el potencial ambiental de la tecnología piezoeléctrica como una alternativa complementaria para el aprovechamiento de energía mecánica proveniente del tránsito peatonal.