Sistemas piezoeléctricos en el tren urbano de Guadalajara, México: entropía y negentropía

• Main Authors: Arturo Arizaga Barragán, Mario Guadalupe González Pérez, Yefer Asprilla Lara
• Format: Article
• Language: Spanish
• Published: Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas 2019-07-01
• Series: Tecnura
• Subjects: entropía; negentropía; piezoelectricidad; consumo energético; tren eléctrico
• Online Access: https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/Tecnura/article/view/14870

Contexto: La homeostasis del tren urbano de Guadalajara, México, experimenta entropía relativa a la conglomeración de usuarios en las denominadas horas pico. Esto conlleva un mayor consumo de energía eléctrica en los desplazamientos cotidianos; no obstante, el peso proveniente de los usuarios puede ser utilizado como negentropía termodinámica para reducir sus niveles de entropía. En este sentido, el objetivo de esta investigación determina la viabilidad de utilizar la piezoelectricidad en la obtención y consumo de energía eléctrica para la operatividad del sistema. Método: La investigación se fundamenta en datos proprocionados por el Sistema de Tren Eléctrico Urbano (Siteur) y la Comisión Federal de Electricidad (CFE). Complementariamente, esta información se triangula con datos realizados en ejercicios de campo y en función de la oferta y demanda energética; se calculan el peso aproximado de los usuarios y la energía que puede producir el sistema de generación piezoeléctrica por persona. Finalmente, es utilizado el modelo entropía-homeostasis-negentropía (EHN), para determinar el escenario de la piezoelectricidad en el consumo energético del tren eléctrico urbano de la metrópoli de Guadalajara. Resultados: La utilización de piezoeléctricidad puede lograr eficiencias significativas para la optimización energética de sistemas de movilidad urbana; inclusive de hasta un 89,7 % como en el ejemplo de la línea 2 del Siteur en Guadalajara. Esto por las condiciones homeostáticas propias de este sistema, relativas a la afluencia promedio diaria en horas pico; cuando se llega a los 83.059 usuarios. Por tanto, es posible generar negentropía termodinámica, a través de la energía eléctrica proveniente de los sistemas piezoeléctricos y el peso de los usuarios. Conclusiones: La energía autoproducida por piezoelectricidad en el sistema, mediante el aprovechamiento del peso de los usuarios puede ser almacenada para alimentar la líneas de la red del tren eléctrico urbano. De esta manera, se optimiza el consumo energético en los desplazamientos cotidianos, con ahorros económicos para la empresa y como negentropía en la reducción de la energía no utilizada para producir trabajo (entropía).