domingo, 30 de abril de 2017

Congreso

En definitiva, poder organizar la exposición para el congreso no fue algo sencillo. Quizá lo menos complicado fue como organizar toda la información, debido a que de alguna forma ya la tenía. Mi mayor reto en definitiva organizar todo lo que había aprendido durante los dos parciales anteriores, y poderlos plasmar en una exposición, destacando que fue "Pecha-Kucha" es decir, 20 diapositivas de 20 segundos cada una. 

La exposición la realicé con mi compañero Omar Quintero, y fue un gran reto debido a que hablábamos de temas completamente distintos (Baterías y microcontroladores), pero a su vez tenían mucho que ver, debido a que la industria de los vehículos eléctricos junta ambos sectores para poder tener la innovación que tienen hoy en día. La mejor forma de juntar ambos temas fue con "el  mañana", un pequeño vehículo el cual incorporaba el microcontrolador de Omar y baterías de litio para moverse de forma mas eficiente. 

Al elaborar la presentación tuvimos un gran reto, debido a que estábamos hablando de temas muy específicos, y por lo tanto no todos eran capaces de entender que estábamos diciendo. Para esto tuvimos que "desvalijar" nuestras presentaciones, retirar los datos con los que sosteníamos toda la investigación, y posteriormente interpretarlos de forma distinta, para que todos fueran capaces de entender qué estábamos diciendo. 

Otro reto fue como poder realizar la presentación, debido a que vimos como los demás se dividían las 20 diapositivas, y se perdía la esencia de equipo, por lo tanto, decidimos retomar ideas de los demás, y dividir la pantalla en dos, de esa forma se alternaría la presentación de una forma bastante versátil. Como último toque, se colocaron números antes de los temas, debido a que de esa forma nosotros mostrábamos una secuencia para facilitar la comprensión de los temas dados. 



En definitiva es una experiencia que si pudiera, la volvería a vivir, puesto que fue un gran reto poder vencer ciertos miedos que tenía dentro y salir a exponer frente a todos, sin importar que pudieran pensar los demás de mi tema, y desde luego, tratando de mostrar el gran interés que tuve en realizar la investigación, la cual estuvo lejos de ser sencilla. 


Para finalizar, dejaré la captura de pantalla de mi artículo favorito, debido a que tiene bastante información en muy pocas páginas, y es extremadamente fácil poder entender el contenido, es decir, no se requiere de un máster en química nuclear para poder comprender que es lo que el autor expresa en cada linea. Algo que me llamó la atención es que él realizó la investigación en baterías, y fue lo que me motivó a realizar mi propia investigación. 


domingo, 9 de abril de 2017

¡Alguien llega a la familia!



Se trata de la batería SL376980PL, una celda de 3.7V al igual que la Samsung 18650, con una capacidad de 3500 mAh. Cuenta con dimensiones aproximadas de 80 x 65 mm. Se utilizará para un proyecto que tengo: una funda con capacidad de recargar un celular, además de dotarlo con mayor almacenamiento.

Esta celda es muy útil para lugares donde el espacio es muy importante, como un celular, debido a que instalar una celda 18650 significaría aumentar el grosor del terminal en forma significativa. Por lo tanto esta nueva batería es un gran paso para este proyecto que se tiene en curso. 

Lo que falta, es conseguir una celda solar que sea capaz de cargar la batería sin problema alguno, y desarrollar la electrónica necesaria para poder cargar ambas baterías (esta y la del terminal) sin ningún tipo de inconveniente. Es desde luego un proyecto bastante interesante, y que desde luego será arduo de hacer, debido a que involucra varias cosas: control de carga, monitor de voltaje, elevador del voltaje, entre otras cosas. 


Inicio: Trending Talks

Estamos en la última recta, un par de millas y estaremos diciendo adiós a este semestre, una verdadera lástima a decir verdad, puesto que le he cogido mucho gusto a esta clase. Veo venir las semanas más arduas y emocionantes que jamás había visto: tendré que exponer mi tema ante un público que no está especializado en el área, así que me tendré que ingeniar como explicar el tema de una forma sencilla. 

En definitiva son dos grandes retos: el antes mencionado, que es como explicar un tema a un público no especializado y no aburrirlo en el intento, y el segundo es la organización con mi compañero de exposición, debido a que tenemos diferentes estilos para realizar la exposición, y la organización por lo tanto costará mas trabajo, pero no será imposible. 

Además de ser un ponente, cumpliré la función de ayudar a mi compañero Omar a realizar la programación web de la página del congreso, con la finalidad de que funcione de la forma más adecuada posible. 

En definitiva, este será un gran cierre de semestre, y tengo grandes expectativas para este final. Se aproxima la prueba de fuego, que mostrará que tan bien o mal he aprendido y desaprendido varias cosas, sobre todo el clásico formato de presentación al cual estoy arraigado por las exposiciones que he tenido anteriormente. 


domingo, 2 de abril de 2017

Actividad adicional

Tuve la oportunidad de estar en una serie de microconferencias realizadas por el grupo de EVAP. Fue bastante interesante como expusieron, con diapositivas limpias que iban directamente al grano, pero fue contrastado por la voz tan baja con la que hablaron al momento de realizar su exposición. Hizo falta una mayor presencia, debido a que temas como la discriminación en ingeniería tienen mucho potencial en el sentido del habla, pero no se dio toda la energía al momento del habla. Eso lo tomaré en cuenta para realizar mis exposiciones: un habla clara, fuerte, y con los debidos cambios en el tono de la voz, con la finalidad de obtener una exposición adecuada. 

martes, 28 de febrero de 2017

Baterías de litio:¿El futuro de la energía portátil?

En el año de 1991 se empiezan a comercializar las primeras baterías de iones de litio, fabricadas por Sony para alimentar diversos tipos de dispositivos. Esta batería supone grandes ventajas frente a las baterías de Niquel o Metal-Hidruro que ya existían, puesto que retiene mayor cantidad de carga en menor volumen. 

Es en el año de 1996 donde se empieza a comercializar la batería de polímeros de iones de litio, suponiendo una gran ventaja frente a su predecesora que a temperaturas elevadas de carga (60º centígrados) podía explotar. 

Esta nueva batería está fabricada de un polímero sólido en lugar de un disolvente líquido, y los electrodos y separadores son laminados entre sí, lo que permite que esta batería pueda ser adaptada para un dispositivo en particular.
Gracias a esta característica, las baterías empiezan a ser usadas en gran escala en diversos dispositivos, uno de ellos, el icónico iPod Classic, el cual da un fuerte impulso a estas baterías. 

La industria de las telecomunicaciones empieza a utilizar las baterías de iones de litio en los dispositivos. Es el iPhone quien desata otro "boom" en el consumo de estas piezas, puesto que sus terminales las empezaron a incorporar en el 2007. A partir de este año, los celulares empiezan a evolucionar de una forma sorprendente, incorporando muchos sensores dentro de ellos, como cámaras, giroscopios, acelerometros, barómetros y antenas celulares que anteriormente no incorporaban. 

Como consecuencia de esto, los fabricantes de dispositivos móviles empiezan a invertir grandes cantidades de dinero en la investigación y desarrollo de nuevas baterías, que les permitirán desarrollar dispositivos mas ligeros, delgados y con mayor autonomía. 

Gracias a la contaminación ambiental, se empiezan a fabricar automóviles completamente eléctricos, que requieren de baterías ligeras y de alta capacidad para poder funcionar de forma óptima, por lo tanto, empresas como Tesla se meten de lleno a desarrollar baterías que cumplan estas características. Ellos logran desarrollar una batería compuesta por celdas unitarias, es decir, por un arreglo de baterías pequeñas. 


lunes, 27 de febrero de 2017

Baterías de litio: ¿Qué? ¿Cuando? ¿Cómo? y ¿Dónde?

Para el desarrollo de una nueva batería se requieren de "reviews" de las baterías que se encuentran disponibles para el consumidor final. Para estos fines se harán dos cosas prácticamente en paralelo: consultar investigaciones y, adquirir las baterías más exitosas para hacerle pruebas especificas. 

Algunas fuentes como el Journal de electroquímica de Rusia nos puede ser de bastante utilidad, sobre todo el artículo en el que habla de los principios de funcionamiento de una batería de litio moderna. Algunas patentes nos podrían servir, tal como la que se publicó por Cheng-Hua Fu, Rui Xu y Chang-Long Han, en la cual hablan sobre una batería con un electrodo cargado con material activo, normalmente carbón, y el ion positivo está cargado con litio. 

Otro artículo publicado por Meng Hu, Xiaoli Pang y Zhen Zhou habla sobre la densidad de las baterías en el futuro, que nos permitirá tener una idea de como evolucionarán en su capacidad de retención de carga. 

La hipótesis es que existe una batería de litio que es capaz de retener mayores cantidades de energía. 

jueves, 23 de febrero de 2017

Rutas de investigación para encontrar la batería idonea.

Está mas que claro que las baterías son las que permitirán que el vehículo del mañana tenga la capacidad de moverse. El mayor detalle al que nos enfrentamos, ya sea como consumidores o como desarrolladores de prototipos, es que tipo de baterías se implementarán para vehículos, y en general, para cualquier tipo de dispositivo móvil. 

En este mes planeo desarrollar un artículo de investigación, y además un blog divulgativo, con la finalidad de poder buscar conocimiento, crearlo, comprobarlo y, además, compartirlo de una forma más versátil, para poder así clavar a los lectores no especializados, teniendo fundamentado el por qué de las cosas. 

Lo que deseo es poder desarrollar una capacidad de investigación, además de ser capaz de generar pruebas concretas dentro de un laboratorio. Para desarrollar la investigación acerca de las baterías, planeo hacer la compra de pequeñas celdas de diferentes tipos de baterías (Niquel-Metal Hidruro, iones de litio tales como las de Li-Polimero, o las Ion-LiMn2O4) para posteriormente hacerles diversas pruebas, tales como someterlas a un alto ciclado (cargarlas y descargarlas en periodos cortos de tiempo), a cargas ultra rápidas y a temperaturas no favorables para su funcionamiento. 

Este conocimiento será bastante útil para poder ver en que casos cierta batería tendrá un mejor rendimiento para determinadas aplicaciones, y no solo hablando en la industria automotriz, debido a que las baterías recargables se encuentran fácilmente en nuestra vida cotidiana: la calculadora que usamos, el celular que portamos, el portátil desde donde se está redactando esta entrada. Estamos ante un mundo que no pide, exige energía en prácticamente cualquier parte en la estemos. 

Se encuentra disponible una investigación corta acerca de baterías en la parte bibliográfica de mi entrada anterior, la cual podría tomar como base para poder guiar mi investigación sobre baterías, aunque no me limitaría a dejar la investigación como un complemento del escrito antes mencionado, puesto que realizaré investigación en otras fuentes sobre nuevos tipos de baterías que se estén desarrollando, aunque no sean necesariamente de iones de litio. 

En la primera semana planeo hacer un panorama para poder ver que hay en el mercado de las baterías, y adquirir las que sean de mayor utilidad para la investigación. 
No deseo hablar de cifras sin poder comprobarlas por cuenta propia, por eso planeo realizar pruebas durante la segunda y tercera semana de investigación, para recabar los datos sobre las baterías disponibles para el consumidor final, además de realizar investigaciones sobre baterías en desarrollo, que aún no se encuentran disponibles en el mercado. 
Durante la cuarta semana compilare todo el conocimiento recabado durante la investigación, puliré los detalles del artículo, además de dar una conclusión de la investigación en este mismo blog. 

Cabe destacar que se harán entrevistas varias a expertos en el tema, y el mayor reto es encontrar quien tiene dicho conocimiento, debido a que no conozco quien ha investigado las baterías, por lo tanto, aún no se define cuando podrían publicarse. 

miércoles, 15 de febrero de 2017

El vehículo del mañana



El auto del mañana, sin lugar a dudas, deberá ser eléctrico gracias a todas las bondades que tiene la generación de energía eléctrica limpia, frente a los combustibles fósiles como el diésel o la gasolina, y durante este periodo de transición, se podrán emplear alternativas como el biodiesel para disminuir la emisión de gases contaminantes mientras se da toda esta innovación tecnológica.

El vehículo con mayor autonomía que está disponible para el público general es fabricado por la compañía Tesla, un automóvil que, en el entorno real, da una autonomía promedio de 450 KM con su batería más grande: la de 100 KWh (La cifra que proporciona la compañía son 507 kilómetros, homologados por la EPA. Según el departamento de energía de los estados unidos, el Tesla Model S P100D cuenta con una autonomía de 98 millas por galón equivalente.


Dicha batería tiene un peso de 540kilogramos (5.4 Kg por  KWh) , según datos que proporciona el investigador L. David Roper. Esto en definitiva pone en la cima a Tesla, frente a compañías como Nissan con su modelo Leaf, que incorpora una batería de 24 KWh y un peso total de 294 Kg. (12.5Kg por KWh). Una batería de litio común se compone por una serie de capas de aluminio o plástico microperforado que llevan impregnadas el litio en sí, como si de un rollo de papel sanitario se tratase. 


La innovación en estas baterías está en buscar reducir el grosor de dichas capas de aluminio o plástico microperforado, ya que de esta forma se permitirá almacenar más litio en la batería, y eso lo demuestra Tesla con sus celdas individuales de alta capacidad




Investigadores de la universidad de Illinois están desarrollado una nueva microbatería tridimensional que se dice, revolucionará la industria electrónica, debido a que podría recargarse hasta 1,000 veces más rápido, sin sufrir los problemas de las baterías de litio cuando son cargadas a gran velocidad. 


Según otra investigación realizada por la misma universidad, la forma más sencilla de poder realizar una carga rápida es haciendo el material activo de la batería lo más delgado posible, pero a su vez hace que se pierda la posibilidad de almacenar grandes cantidades de energía. De aquí la gran importancia del grosor del elemento que se use como separador.  






Cabe destacar que hay varios tipos de batería de litio disponibles, como lo describe el Lic. Hamel Fonseca en su artículo, cada una tiene ciertas ventajas y desventajas contra las demás baterías, y valdría la pena analizar las baterías de Ion-Li-Polímero, que cuentan con una energía volumétrica de 200-380 y una capacidad de hacer de 300 a 500 ciclos de carga, asimismo las de Ion-LiMn2O4 que tienen una capacidad volumétrica de 220-270, pero que son capaces de soportar 1800 ciclos de carga y descarga.

A partir de la investigación, surgen dos preguntas decisivas para la autonomía del auto del mañana: ¿Que tan delgado puede ser el separador para poder albergar más litio y permitir cargas más rápidas? y ¿Cuál será el mejor compuesto para las baterías del auto del mañana?



Fuentes de consulta: 
Roper, D. (2016). Musings about Electric Vehicles (EVs). febrero 12, 2017, de roperld Sitio web: http://www.roperld.com/science/ElectricCarsMusings.pdf

Anónimo. (2014). La composición de una batería de litio. Febrero 15, 2016., de Electrónica Básica Sitio web: http://www.electronica-basica.com/composicion-bateria-litio.html

Asociacion de Productores de Energías Renovables. (2012). IMPACTOS AMBIENTALES DE LA PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD. Febrero 18, 2017, de ITER Sitio web: http://proyectoislarenovable.iter.es/wp-content/uploads/2014/05/17_Estudio_Impactos_MA_mix_electrico_APPA.pdf

Ahlberg L.. (2013). Small in size, big on power: New microbatteries a boost for electronics. Febrero 18, 2017, de Illinois News Bureau Sitio web: https://news.illinois.edu/blog/view/6367/204839

Ahlberg L.. (2011). Batteries charge very quickly and retain capacity, thanks to new structure. Febrero 18, 2017, de Illinois News Bureau Sitio web: https://news.illinois.edu/blog/view/6367/205375

Hemel, J. (2010). CELDAS, PILAS Y BATERÍAS DE IONLITIO UNA ALTERNATIVA PARA….???. Febrero 18, 2017, de Kimerius Sitio web: http://kimerius.com/app/download/5783123155/Celdas,+pilas+y+bater%C3%ADas+de+I%C3%B3n-Litio+una+alternativa+para....pdf