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.

¿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:

1. 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).
2. Gas confinado. El gas dentro del motor nunca sale; se mueve de una zona a otra gracias a pistones o desplazadores internos.
3. 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.
4. 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.
5. 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.