Este tipo de motor fue inventado en 1816 por Robert Stirling y funciona sin combustión interna, sin batería. Utiliza la expansión y contracción de un gas entre zonas calientes y frías para generar movimiento.
- Inicio experimental: Stanton comienza con pruebas en escritorio usando jeringas para demostrar cómo el aire caliente puede generar movimiento.
- Diseño y mecanizado: Utiliza herramientas CNC para fabricar piezas precisas, incluyendo pistones y un cigüeñal adaptado al cuadro de la bicicleta.
- Desafíos técnicos: Ajusta el sistema de refrigeración y mejora la eficiencia térmica, ya que el rendimiento del motor depende de una gran diferencia de temperatura entre sus cámaras.
- Prueba final: Logra que la bicicleta se mueva de forma autónoma, aunque a baja velocidad (unos 24 km/h), demostrando que el concepto funciona aunque no sea práctico para uso comercial.
Construye una bicicleta con un motor de 200 años, sin combustible ni batería
El youtuber británico Tom Stanton decidió mirar hacia el pasado con un proyecto tan improbable como fascinante: fabricar una bicicleta impulsada por un motor Stirling, una tecnología con más de dos siglos de historia.
El reto de ponerlo en marcha
Este creador, también ingeniero aeroespacial, fabricó por sí mismo un motor Stirling para su bicicleta. Inventado en 1816 por Robert Stirling, este tipo de motor térmico funciona sin combustión interna, sin combustibles fósiles y sin batería. Se basa en la expansión y contracción de un gas —normalmente aire— entre dos zonas con temperaturas opuestas. Este ciclo genera movimiento mecánico mediante pistones y un volante de inercia.
En su versión, Stanton buscaba alcanzar 100 a 150 vatios de potencia, equivalentes a 0,2 caballos de vapor, suficiente para rodar a 24 km/h en terreno llano.
Una construcción ingeniosa
El proyecto comenzó con pruebas en modelos a escala. Luego, el motor se fabricó con un bloque de aluminio mecanizado y una cámara caliente de acero, encargada a un tercero. Para la refrigeración, inicialmente pensó en un disipador de calor de procesador de ordenador, pero acabó optando por un sistema de refrigeración por agua, más eficiente.
Uno de los grandes retos fue minimizar las pérdidas por fricción. Los primeros sellos, hechos en PTFE (teflón), provocaban fugas. Los siguientes, en caucho, ofrecían demasiada resistencia. Finalmente, diseñó un sello de pistón flexible en TPU (poliuretano termoplástico) fabricado con impresión 3D, que consiguió el equilibrio perfecto entre estanqueidad y baja fricción.
Un motor Stirling no genera energía por sí mismo: necesita siempre una fuente de calor externa. Esta puede ser renovable (solar, biomasa, concentración solar, calor residual) o no renovable (quemadores a gas, por ejemplo). En el caso del prototipo de Tom Stanton, el calor se obtiene de un pequeño quemador portátil, ya que para mover una bicicleta se requiere una fuente compacta y transportable. El hecho de que no use combustible fósil o batería depende únicamente del tipo de fuente de calor elegida. Por eso, si bien en entornos industriales se aprovecha el calor sobrante, esa aplicación no es viable de forma portátil.
Un prototipo funcional, pero limitado
Para probar la idea, Stanton instaló el motor Stirling entre el tubo superior y el tubo del sillín. El movimiento de los pistones se transfiere a volantes de inercia que mueven una polea, y esta, mediante una correa, impulsa la rueda trasera.
El prototipo, sin embargo, todavía presenta limitaciones: necesita un largo tiempo de precalentamiento y ofrece bajo par motor. Entre las mejoras previstas están añadir un regenerador para reutilizar el calor y comprimir el aire para aumentar la potencia. En la próxima versión, incluso podría incorporar un embrague para hacerlo más práctico.
Rescatar una tecnología olvidada
Este experimento no pretende competir con las bicicletas eléctricas actuales, sino demostrar cómo la combinación de impresión 3D, mecanizado CNC y creatividad puede dar nueva vida a tecnologías históricas.
Ejemplos similares ya se ven en Europa, donde motores Stirling se usan para aprovechar calor residual en plantas industriales o redes de calefacción urbana. Este tipo de proyectos ponen sobre la mesa una idea clave: la sostenibilidad no depende solo de inventar tecnologías nuevas, sino también de reinterpretar soluciones del pasado con herramientas actuales.
¿Qués es el mecanizado CNC?
El mecanizado CNC (Control Numérico por Computadora) es un proceso de fabricación en el que máquinas-herramienta —como fresadoras, tornos o cortadoras— son controladas por un programa informático que dicta con precisión cómo mover herramientas y piezas. Esto permite crear componentes con formas muy complejas y tolerancias muy ajustadas, imposibles o muy difíciles de lograr de forma manual.
Se utiliza en sectores como la aeronáutica, la automoción o la ingeniería de precisión, ya que garantiza repetibilidad, alta velocidad de producción y acabados de gran calidad. Además, al reducir el margen de error humano, optimiza el uso del material y disminuye desperdicios, lo que también puede tener beneficios medioambientales si se combina con diseños eficientes.
¿Cómo funciona un motor Stirling?
Un motor Stirling es un motor térmico que convierte energía calorífica en movimiento mecánico sin combustión interna y con un ciclo completamente cerrado. Funciona gracias a la expansión y contracción de un gas —habitualmente aire, helio o hidrógeno— cuando se somete a cambios de temperatura.
En términos simples:
- Dos zonas de temperatura. El motor tiene una zona caliente (que recibe calor desde una fuente externa como el sol, un quemador o calor residual industrial) y una zona fría (que disipa calor al ambiente o mediante un sistema de refrigeración).
- Gas confinado. El gas dentro del motor nunca sale; se mueve de una zona a otra gracias a pistones o desplazadores internos.
- Expansión y contracción:
- Cuando el gas se calienta, aumenta su presión y empuja un pistón.
- Cuando se enfría, disminuye su presión y el pistón vuelve o se mueve en sentido opuesto.
- Movimiento continuo. Este ciclo de calentamiento y enfriamiento, repetido de forma continua, mueve los pistones, que a su vez hacen girar un volante de inercia conectado a un eje de salida.
- Regenerador (opcional pero clave en diseños modernos). Es un componente que almacena calor temporalmente cuando el gas se enfría y lo devuelve cuando se calienta, aumentando la eficiencia.
Ventajas principales:
- Muy silencioso, porque no hay explosiones internas.
- Puede funcionar con cualquier fuente de calor: solar, biomasa, geotermia, calor residual.
- Larga vida útil, al no estar sometido a combustión interna ni presiones extremas.
Limitaciones:
- Potencia y respuesta más lentas que en motores de combustión.
- Requiere un diferencial de temperatura significativo para ser eficiente.
A Aguinaga dice
Cómo todo motor térmico, el requerimiento mínimo es poder establecer dos temperaturas diferentes, para eso se necesita al menos de un suministro de energía en forma de calor, no veo que en una bicicleta se pueda disponer de un suministro de energía suficiente para mantener esa diferencia de temperatura, y este «experimento» lamentablemente no lo muestra, solo son buenas intenciones, nada concreto
Fernando Rodríguez Isidor dice
perfecto que se actualice las oportunidades de las tecnologías limpias, sencillas y básicas para la sostenibilidad, gracias por compartir.
Héctor Iván Izaguirre dice
exelente
Miguel dice
Para que veamos tecnologías que están hay desde hace mucho tiempo pero no se estudian ni se perfeccionan por qué no interesa ya que no consumen nada ‘ ni petróleo, ni electricidad, etc ‘ y eso no da negocio que es lo que nos mueve y así nos va.
Jm dice
coincido con Aguinaga,en exposición ambiental,se lograría un equilibrio de las temperaturas que iría disminuyendo el movimiento en el arranque inicial, hasta que se detenga por completo,de lo contrario estaríamos hablando casi de movimiento perpetuo, gracias de todos modos por compartir,y si existe forma de disipar estas dudas,se agradecería, saludos
Sebastián dice
El motor Stirling sí necesita una fuente de calor importante para su funcionamiento y por lo tanto, sí usa algún tipo de combustible. De hecho, en la imagen se puede observar el recalentado de la cámara de combustión externa en la parte frontal del motor. Y justo abajo, junto a su mano derecha, se observa el quemador de un soplete, probablemente a gas. Y para su refrigeración y lograr el delta de temperarura importante, utiliza un circuito de agua que debe ser movida por una bomba?. Eso lo hace menos eficiente aún. Stirling es un motor muy interesante, pero en sí tiene un bajo rendimiento.
Como esperimento doméstico está muy bueno. Pero se ve poco probable que se puede utilizar masivamente en bicicletas..
Nitemare dice
Conozco al Youtuber desde hace años. Al igual que otros muchos, se dedica a experimentar con la ciencia y la mecánica, haciendo cosas muy interesantes, tanto cosas que más o menos funcionan como cosas que no tienen viabilidad y así lo demuestra, pero siempre enseñando el proceso y explicando las conclusiones.
julio leonidas cuti barco dice
Me parece muy loable construir un motor y conectarlo a una bicicleta. Lo interesante de este motor es que no hace ruido ni contamina el ambiente.
Gracias Tom Stanton por compartir tus conocimientos
Rufino Herrera García dice
Es cómico, siendo amable, como este artículo omite repetidas veces el hecho de que ese ‘calor’ tiene que proceder de algún lugar, lo que significa o combustible o si acaso, una batería. Las piruetas que se hacen para llegar a decir que esto no necesita ni lo uno ni lo otro son espectaculares. Hablando claro: esto no funciona ‘del aire’ ni ‘del sol’ ni nada. Necesita una fuente energía que puede tener un origen renovable o no, pero la necesita. Y que sea portatil. Y que yo sepa, el ‘calor residual industrial’ no es precisamente portatil. Sean serios, por favor, o al menos cuenten con la asesoría de un ingeniero que repase estos artículos.
Paco Nester. dice
Los motores de combustión externa ya se desarrollaron hace bastantes décadas para aplicarlos a los coches (Se publicó en la revista Investigación y Ciencia), pero los resultados no fueron satisfactorios. A pesar de que hay muchos tipos de estos motores y teóricamente deberían tener un buen rendimiento, en la práctica no es así porque en el ciclo termodinámico hay instantes en que el aire del sistema gana y pierde calor simultáneamente.
Milton Gonçalves Toral dice
No mientas, ese motor funciona con combustible.
Cris dice
Por favor, podrían buscar alternativas para facilitar la lectura de la página que es muy interesante pero… estéticamente lamentable!! El tipo de letra es casi INVISIBLE!! Si no gastan tinta!!! Podría ser algo más «gruesa»?
También el «verde primavera» de Lo títulos?! Y yo tengo «buena vista» pero leo un par de artículos por vez ya que el esfuerzo es penoso.
Y lo comento porque la temática es interesante y necesaria. Gracias por la voluntad que ke ponen… Aaagora sean prácticos y saludables también!! Atentamente Cris