La investigación liderada por la Dra. Carolina Rey, analiza el desempeño de vehículos eléctricos en suelos no asfaltados mediante datos reales y modelos matemáticos, con el objetivo de mejorar su eficiencia y sostenibilidad en sectores como la minería y la agricultura.
Con el objetivo de abordar una brecha clave en la electromovilidad fuera del entorno urbano, la Universidad Técnica Federico Santa María desarrolla el proyecto Electromovilidad en Terrenos Desafiantes, liderado por la Dra. Carolina Rey, académica del Departamento de Matemática (DMAT), que estudia cómo la inclinación, la rugosidad y el tipo de suelo influyen en el consumo energético de vehículos eléctricos que operan en contextos rurales, mineros e industriales.
El avance de la electromovilidad en Chile ha estado fuertemente asociado a caminos pavimentados y condiciones controladas. Sin embargo, gran parte de las actividades productivas del país se desarrollan sobre terrenos no asfaltados, donde los vehículos eléctricos enfrentan mayores exigencias. En este contexto, la investigación surge a partir de una brecha detectada entre los modelos tradicionales de estimación de consumo energético y las condiciones reales de operación off-road. Como explicó la Dra. Rey, “los modelos existentes simplifican en exceso la interacción rueda–suelo, lo que conduce a estimaciones poco precisas del gasto energético en contextos como la minería y la agricultura”.
Para enfrentar este desafío, el proyecto incorpora de manera más realista los efectos de fricción y deformación del terreno en el modelado del consumo energético. “El principal desafío es representar de forma adecuada cómo el suelo afecta el desempeño del vehículo eléctrico, permitiendo mejorar su eficiencia, autonomía y sostenibilidad en terrenos como tierra, arcilla o gravilla”, señaló la investigadora.
Datos reales para modelos predictivos
El trabajo combina experimentación en terreno y modelación matemática avanzada. A través de un vehículo a escala equipado con sensores, el equipo registra datos reales de consumo energético al desplazarse sobre distintos tipos de suelo y pendientes. A partir de esta información, se construyen modelos matemáticos capaces de predecir el gasto energético según las condiciones del terreno y del vehículo.
“Estos datos nos permiten avanzar hacia un modelo predictivo que anticipe el consumo energético en función del tipo de suelo y la operación del vehículo, algo fundamental para aplicaciones reales en zonas rurales o mineras”, señaló la académica. El resultado esperado es el desarrollo de un software que facilite la planificación energética, optimice la carga transportada y contribuya a reducir la huella ambiental de flotas eléctricas.
El proyecto se desarrolla en el DMAT y el Centro Avanzado de Ingeniería Eléctrica y Electrónica (AC3E), con la colaboración de investigadoras e investigadores de los departamentos de Química y Electrónica de la USM. El equipo de trabajo incluye a Marcela Carvajal y Alejandra Vergara, quienes aportan en la caracterización de suelos; Melissa Diago, responsable de los sistemas de sensado; y Franco Jorquera, investigador del AC3E y académico de la Sede Viña del Mar, con experiencia en modelado electromecánico y consumo energético de sistemas vehiculares.
La iniciativa también integra a Tomás Ausensi, estudiante del Magíster en Matemática, y Florencia González, estudiante de Ingeniería Civil Matemática, quienes contribuyen al desarrollo y validación de los modelos.
Como destacó la Dra. Carolina Rey, esta investigación busca “entregar herramientas concretas para una electromovilidad más eficiente y adaptada al territorio, integrando ciencia, ingeniería y sustentabilidad para responder a los desafíos reales que enfrenta el país”.
Este trabajo es presentado en el noveno capítulo de Más ciencia + innovación, “Electromovilidad en terrenos desafiantes”, disponible para su visualización aquí.
