De la competición a los vehículos eléctricos: esta es la historia del KERS

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De la competición a los vehículos eléctricos: esta es la historia del KERS

Si eres aficionado a la Fórmula 1(uno) te sonará el concepto de KERS, una tecnología que hizo su aparición en 2009 y que venía a cambiar el dispendio de energía que crean los automóviles de competición. Este acrónimo, que en castellano representa sistema de restauración de energía cinética, admite aprovechar la energía del desplazamiento del vehículo en electricidad. Popularizado por los vehículos de carreras, el KERS se utiliza a la vez en trenes eléctricos, lo que admite un ahorro en el consumo de electricidad. Esta es su historia.

La ingeniería se ha dedicado durante años a inventar maneras de mover las cosas, a hallar energías que hicieran probable ese desplazamiento y, finalmente, a optimizar el consumo de energía para que el objeto en desplazamiento sea lo más autónomo posible. Al inicio fue la tracción humana y animal, luego llegaron los sistemas de propulsión por agua y vapor, más adelante llegaron los motores de combustión y, en la actualidad, hablamos con motores eléctricos que se nutren de la electricidad para mover desde patinetes a robots domésticos, camiones, autobuses urbanos e inclusive trenes.

Precisamente el protagonista de este capítulo es uno de los sistemas más jóvenes empleados para aprovechar la energía desechada durante el desplazamiento de un vehículo. Y es que durante años, se han buscado mejores combustibles y motores que gastasen lo menos probable obviando un inicio tan básico como que un vehículo puede generar energía mientras se mueve y no sólo consumirla.

El freno regenerativo o KERS en inglés, acrónimo de kinetic energy recovery system, o en castellano, sistema de restauración de energía cinética, es un sistema inventado en la 2.ª mitad del siglo XX no obstante no ha sido hasta el siglo XXI en que este sistema de aprovechamiento de energía está ganando cada vez más protagonismo. La idea es utilizar un motor eléctrico que genera energía eléctrica a partir de la energía cinética que desprende el vehículo durante el frenado. Esa energía, en vez de desperdiciarse, se convierte en electricidad que se guardará en una batería para su posterior uso.

Motores que producen en vez de consumir

Simplificando, el motor de un vehículo es el encargado de que todo se mueva. Y para ello, consume energía. De ahí que invertir esta característica para que el motor genere energía en vez de consumirla, resulta cuanto menos revolucionario. Obviamente, el sistema no es tan simple, de ahí que sin embargo las primeras aproximaciones a este sistema de freno regenerativo surgieran a finales del siglo XIX, no fuera hasta finales del XX e inicios del XXI que esta tecnología madurase lo bastante como para implementarse en la práctica en trenes eléctricos o automóviles de carreras.

Como es usual en toda tecnología compleja, no hay un único padre de la criatura. El 1.er nombre que podemos nombrar es el del francés Louis Antoine Krieger, uno de los primeros constructores de vehículos eléctricos y que introdujo una especie de freno regenerativo en carruajes llevados por caballos a finales del XIX. Cada rueda tenía un motor que generaba energía al frenar. Krieger inclusive llegó a producir el 1.er vehículo híbrido de la historia en 1903 que funcionaba con gasolina y una rudimentaria batería.

Metro de Londres. Fuente: Aubrey Morandarte (Flickr)

Pero donde el freno regenerativo encontró poderosos aliados fue en los vehículos propiamente eléctricos, como tranvías y trenes. En la Inglaterra de principios del siglo XX se probaron controles regenerativos automáticos en los tranvías de ciudades(regiones) como Devonport, Birmingham o Crystal Palace-Croydon gracias a las ideas de John S. Raworth. El inicio era el que sabemos en los frenos regenerativos actuales: controlar la rapidez y reducirla generando con ello energía eléctrica. Sin embargo, un incidente en Rawtenstall en 1911 hizo que este sistema se abandonara temporalmente.

Con todo, el icónico metro de Londres utiliza este sistema ya modernizado en algunas de sus líneas desde 2010, ahorrando hasta un 20% de energía eléctrica consumida.

El nacimiento del KERS

A diferencia de los primeros frenos regenerativos, el sistema KERS es totalmente automático, de manera que él mismo se encarga de todo el proceso. Este nivel de automatismo no llegó hasta la 2.ª mitad del siglo XX con proyectos como el AMC Amitron, un vehículo eléctrico experimental que en 1967 vio la luz.

Además de su tamaño consistente y su diseño(design) futurista, su interior destacaba por innovaciones como el freno regenerativo y el diseño de sus baterías, dándole una autonomía de 240 kilómetros. Sin embargo, en aquel entonces el crecimiento de las baterías era extremadamente caro.

Reedición del AMC Amitron para 1977. Fuente: Alden Jewell (Flickr)

Para mirar un uso práctico del freno regenerativo en un sistema totalmente automatizado como es el sistema KERS tendremos que aguardar hasta 2006, año(365 días) en que se comienza a laborar en esta tecnología de frenado y aprovechamiento de energía con el beneplácito de la FIA, la Federación Internacional de Automovilismo, de cara a implementarla en las competiciones de Fórmula 1. Su 1.ª aparición fue en 2009 y sin embargo no tuvo buena acogida al principio, desde entonces es un elemento más de estos vehículos, ampliando su capacidad de 60 kilowatios a 120 kilowatios y aprovechando así la energía de frenado para los sistemas eléctricos de estos vehículos.

La popularización de los vehículos híbridos fomentó que productores como Peugeot, McLaren, Toyota, Mazda, Ferrari, Renault y otros probaran sus propios sistemas KERS en distintas modelos y competiciones más allá de la F1. Y si nos vamos a los vehículos eléctricos propiamente y de uso particular, Tesla cuenta con su propio KERS para aprovechar la energía de frenada, asimismo de otros productores como la antes mencionada Toyota, BMW, Audi, Ford, Nissan o Volvo.

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