Diseño conceptual de un deshidratador solar por convección natural para el secado de frutas en el departamento de Antioquia

RESUMEN : Según el informe entregado por el Departamento Nacional de Planeación (DNP) en el año 2016, en Colombia se pierden o desperdician alrededor de 9,76 millones de toneladas de comida al año, del cual, el 40,5% lo hacen en la etapa de producción agropecuaria, el 19,8% se pierden en el proceso de poscosecha y almacenamiento y, el 3,5% en los procesos de procesamiento industrial. El departamento de Antioquia hace parte del tercer grupo de departamentos con mayores pérdidas de alimentos en el país, con un total de 1.066.965 toneladas por año, siendo las frutas y vegetales el 58% de ese total. El objetivo planteado para el trabajo consistía en diseñar conceptualmente un deshidratador solar por convección natural para el secado de frutas en el departamento de Antioquia, para lo cual se realiza una revisión exhaustiva de los diferentes modelos de deshidratadores solares diseñados y de los aspectos para tener en cuenta para lograr un dispositivo eficiente y funcional. La búsqueda literaria se segmentó en dos grupos principales: trabajos de diseño conceptual y experimental de secadores solares, y trabajos de aplicaciones de CFD en modelos de secadores solares. El proceso de diseño se realizó basado en la norma VDI 2221 y enfocado al desarrollo de un diseño conceptual. En la primera etapa de diseño se definieron y clarificaron las tareas, luego se realizó la base del diseño en la etapa del diseño conceptual, seguida por el diseño de materialización y finalmente el diseño de detalle en el cual se realizan los cálculos necesarios para dimensionar el modelo según las necesidades requeridas y deseadas. Como resultado final se obtuvo un deshidratador tipo gabinete que cumplía con los requerimientos básicos establecidos para el diseño y además se adaptaba a los deseados, ofreciendo un ambiente controlado para el deshidratado de frutas, una temperatura de trabajo entre los 30 y 60°C, una capacidad para almacenar 5kg de frutas en forma de rodajas, un sistema 100% solar, bajo costo de fabricación y mantenimiento, entre otras. Los cálculos realizados, dieron como resultado que el área del colector diseñado para el deshidratador está un 36% por encima del área óptima, teniendo en cuenta que la radiación solar es muy variable y que los cálculos se hicieron en base al valor promedio no se considera modificar las dimensiones para optimizar el área, además también se pudo establecer que la velocidad mínima requerida para el proceso de secado para las dimensiones del deshidratador es de 0,132 m/s y que el potencial de energía solar que necesita el colector es de mínimo 346,392 w, la cual es menor a la que se puede aprovechar de la radiación solar en la ciudad de Medellín, asumiendo una eficiencia del colector del 50%

Diagnóstico sobre la utilización de las energías renovables en las cadenas productivas agropecuarias en el Bolivia

El objetivo de esta consultoría es el de elaborar un diagnóstico sobre la utilización de las ER en las cadenas productivas agropecuarias en el país, así como sobre la institucionalidad existente para su promoción y uso, señalando las limitaciones principales y potencialidades habidas para su escalamiento. Para el caso de Bolivia, se ha considerado la situación institucional que emana de un marco político en el cual el Estado tiene un rol predominante, prácticamente en todos los ámbitos; de esta manera, las acciones están condicionadas en todos los sectores. En el caso específico del sector energético, el papel del sector privado es el de proveer paquetes solicitados por el Gobierno, bajo condiciones y regulaciones especificadas en las distintas reparticiones o empresas estatales.Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura (IICA)Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ), Bonn (Alemania

Secador solar de alimentos y la contaminación ambiental en el Perú, 2019

El objetivo de la presente tesis es determinar si el secador solar de alimentos ayudara a reducir la contaminación ambiental en el Perú, 2019. Para lograrlo se utilizó el diseño correlacional. La muestra de estudio estuvo conformada por 232 personas, que trabajen en empresas de deshidratado de alimentos. Para medir las variables de estudio se emplearon como instrumentos de investigación la aplicación de encuestas a los representantes de cada proyecto. Los resultados permitieron llegar a la conclusión de que el secador solar de alimentos ayudara a reducir de manera significativa la contaminación ambiental en el Perú, 2019, esto debido a que se obtuvo un coeficiente de correlación Rho de Spearman, que tiene el valor de 0.689** y el sigma (bilateral) es de 0,000 el mismo que es menor al parámetro teórico de 0,05

Informe técnico de la Región Andina. Uso y acceso a las energías renovables en territorios rurales

Este documento corresponde al Informe Técnico de la consultoría “Lecciones aprendidas y experiencias acumuladas en condiciones de sostenibilidad, competitividad y mitigación del cambio climático, mediante el uso y acceso de energías renovables en los territorios rurales de la Región Andina: Bolivia, Colombia, Ecuador, Perú y Venezuela”, y contiene, en el Capítulo 2, un resumen del alcance del proyecto y los aspectos metodológicos de que trata la Guía de análisis de experiencias en uso y acceso de energías renovables en la Región Andina, IICA, 2013. En el Capítulo 3 se presentan las generalidades del contexto regional en cuanto a sus indicadores socioeconómicos, la situación de la energía en la Región y un compendio del marco institucional y legal en los países de estudio. En el Capítulo 4 se relacionan los resultados de la evaluación, referenciando el método de recolección de la información y de análisis de esta; para luego ir recorriendo, criterio a criterio, los resultados de la investigación y la evaluación de las lecciones aprendidas y experiencias acumuladas en energías renovables, que contribuyen con la creación de condiciones de sostenibilidad, competitividad y mitigación del cambio climático en los territorios rurales de la Región Andina. Finalmente, se exponen las conclusiones y una recomendación para la guía metodológica, junto con algunas experiencias documentadas

Diseño y realización de un equipo de deshidratación de alimentos mediante energía solar para aplicación a países en desarrollo

Dehydration or food drying is a simple and inexpensive way to preserve food for long time periods. Many areas of the planet lack access to electricity, therefore dehydration is only practical using solar energy. Further, in these areas the food supply is often precarious, especially for children, so the conservation of dry food provides an improvement to their living conditions. This work is designed to develop simple dehydration equipment for family use, which will improve the conditions to feed disadvantaged people. This research aims to preserve the maximum possible nutritional value of the food. To this end, an indirect drying system has been developed using solar energy to heat the air with which the food is dried. Essential features of the designed equipment are ease of use and low cost. Our work includes the assembly of a prototype at the Universitat Politècnica de València, which allows for verification and improvement of its operation. In addition, we have created a basic manual that can be sent to those interested to facilitate its assembly and use. Furthermore, the drying process of different fruits and vegetables is documented graphically; from these graphs their weight-loss curves and drying times can be easily obtained. This study includes the follow-up to the introduction process in Burkina Faso. It has been verified how its implantation has taken place, observing the problems that have arisen and we have developed solutions to solve them. Finally, we have developed practical exercises designed for the students of renewable energies at the Escuela Tecnica Superior de Ingenieria de Diseño de Valencia. With this exercises the students learn a different application of solar energy in addition to understanding the nutritional problems suffered by a significant part of the world population.La deshidratación o secado de alimentos es una forma sencilla y económica de conservarlos durante largos periodos de tiempo. En muchas zonas del planeta no se tiene acceso a la electricidad, por lo que dicha deshidratación se debe hacer utilizando la energía solar. Además, la situación alimentaria es precaria, sobre todo en niños de poca edad, por lo que la conservación de alimentos secos aporta una mejora a sus condiciones de vida. Por ello se plantea este trabajo de diseño y desarrollo de un equipo de deshidratación para familias, que permita mejorar las condiciones de alimentación de personas desfavorecidas. Se pretende que el alimento conserve lo mejor posible sus propiedades nutricionales. Para ello se ha elegido un sistema de secado indirecto que utiliza energía solar para calentar el aire con el que se deshidratan los alimentos. Además se busca que el equipo diseñado sea barato y fácil de usar. El trabajo incluye el montaje de un prototipo en la Universitat Politècnica de València, que ha permitido comprobar su funcionamiento y mejorarlo. También la creación de un manual básico que pueda enviarse a las personas o entidades que estén interesadas, para que puedan montarlo y utilizarlo. Además se documentará gráficamente el proceso de secado de distintas frutas y hortalizas, de las que se obtendrán sus curvas de disminución de peso respecto al tiempo de secado. Este estudio incluye el seguimiento del proceso de introducción del equipo en Burkina Faso. Se ha comprobado cómo se ha producido su implantación, viendo los problemas que han surgido y las soluciones que hemos puesto en marcha para resolverlos. Por último se diseña una práctica para los alumnos que cursan asignaturas de energías renovables de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Diseño de Valencia. Con esta práctica los alumnos pueden conocer una aplicación diferente del uso de la energía solar, además de entender los problemas de alimentación que sufre una parte importante de la población mundial.La deshidratació o assecat d'aliments és una forma senzilla i econòmica de conservar-los durant llargs períodes de temps. En moltes zones del planeta no es té accés a l'electricitat, motiu pel qual aquesta deshidratació s'ha de fer utilitzant l'energia solar. A més, la situació alimentària és precària, sobretot en els xiquets més menuts, per tant la conservació d'aliments secs aporta una millora a les seues condicions de vida. Per açò es planteja aquest treball de disseny i desenvolupament d'un equip de deshidratació per a famílies, que permeta millorar les condicions d'alimentació de persones desfavorides. Es pretén que l'aliment conserve tan bé com siga possible les seues propietats nutricionals. Per a açò s'ha triat un sistema d'assecat indirecte que utilitza energia solar per calfar l'aire amb el qual s'assequen els aliments. A més, es cerca que l'equip dissenyat siga barat i fàcil d'usar. El treball inclou el muntatge d'un prototip en la Universitat Politècnica de València, que ha permès comprovar el seu funcionament i millorar-ho. També la creació d'un manual bàsic que puga enviar-se a les persones que estiguen interessades perquè puguen muntar-ho i utilitzar-ho. A més es documentarà gràficament el procés d'assecat de diferents fruites i hortalisses, de les quals s'obtindran les seues corbes de disminució de pes respecte al temps d'assecat.  Aquest estudi inclou el seguiment del procés d'introducció de l'equip a Burkina Faso. S'ha comprovat com s'ha produït la seua implantació, veient els problemes que han sorgit i les solucions que hem pres per resoldre'ls.  Finalment es dissenya una pràctica per als alumnes que cursen assignatures d'energies renovables de l'Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Disseny de València. Amb aquesta pràctica els alumnes poden conèixer una aplicació diferent de l'ús de l'energia solar, a més d'entendre els problemes d'alimentació que pateix una part important de la població mundial.  Saiz Jimenez, JÁ. (2017). Diseño y realización de un equipo de deshidratación de alimentos mediante energía solar para aplicación a países en desarrollo [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90402TESI

Estudio técnico-económico para instalar una planta procesadora de banano orgánico deshidratado en la provincia de Sullana, Piura-2021

El cultivo de banano, es de gran importancia socioeconómica para los productores de la zona norte del país, los cuales cuentan con 9500 ha certificadas de banano orgánico, quienes se han logrado diferenciar a nivel internacional mediante su producción. Sin embargo, anualmente se genera alrededor del 36.9% de descarte o fruta de calidad no exportable, como resultado del proceso de selección de empaque (exportación) y defectos en campo, quedando esta fruta para venta en mercado nacional. Por ello, nace la idea de este proyecto, el objetivo general consiste en realizar un estudio técnico-económico para instalar una planta procesadora de banano orgánico deshidratado en la provincia de Sullana. Para el desarrollo del proyecto, se realizó un estudio de mercado, a través de una encuesta, logrando determinar la demanda actual de 973 Tn/Año, oferta de 718 Tn/Año y una demanda insatisfecha de 255 Tn/año, este dato permitió determinar la cantidad de fruta deshidratada en toneladas, que se debe producir para satisfacer el mercado. En el estudio técnico, se estableció un tamaño de planta de 506,374 empaques de 91 g de banano deshidratado/año y la localización de la planta se estableció en la provincia de Sullana, ya que cuenta con las mejores condiciones para el desarrollo de este proyecto. Además, en la ingeniería del proyecto, se investigó procesos, logrando plantear el diseño del proceso productivo, mediante la elaboración de un prototipo, obteniendo los siguientes datos: rendimiento 20.7%, 25 ºBrix ideal para realizar el deshidratado, producto terminado con 87.5 ºBrix y humedad final 13.41%. Por último, se realizó un análisis económico financiero para evaluar la rentabilidad del proyecto, con una tasa de descuento de 22%, se obtuvo un VANE= S/ 7,147,066.66, VANF= 7,173,754.98, TIRE=167%, TIRF=402%, y la relación B/C= 7.2, con estos indicadores se concluye que el proyecto es altamente rentable

Caracterización de los residuos generados en el proceso de deshidratación de tres tipos de frutas.

La presente investigación bibliográfica tiene como objetivo conocer la caracterización física química de los residuos generados en el proceso de deshidratación de tres tipos de frutas (banano, piña, mango). A través del análisis descriptivo apoyado en repositorios de universidades, artículos de revisión se conoce los valores nutricionales y energéticos de la cáscara de banano, siendo una fuente de rica de carbohidratos como glucosa, fructosa y sacarosa que influye directamente en su valor energético 4696,67 kcal. Además, su composición de celulosa, lignina, hemicelulosa y pectina permiten alcanzar unos valores promedios de 11,07% en fibra y 14,13% en cenizas. En los desperdicios de la piña en la corona su composición promedio es de 57,12% en fibra, mientras que en la cáscara presenta valores muy altos de carbohidratos 70,74% con bajos valores calóricos 3,38 Kcal en la cáscara que dependen específicamente del tipo de madurez o cosecha que se realice en el campo. Además, la cáscara de mango se caracteriza por su elevada concentración de carbohidratos 58,98% esto se debe a sus azúcares presentes en la misma y en conformidad con la fibra contienen un promedio de 16.31%. Por otra parte, el mayor desperdicio en el proceso de deshidratación de las tres frutas analizadas es la piña con un valor de 61% del peso total del futo, mientras que el mango puede generar un desecho del 52,48%. Finalmente, se propone generar bioetanol, piensos o bloques nutricionales a partir de la cáscara para alimentación animal, se recomienda investigar más estudios con distintas alternativas de frutas de varias temporadas para conocer su composición físico químico y profundizar el conocimiento acerca de los beneficios que los desechos de las frutas pueden brindar.This bibliographic research aims to know the physical-chemical characterization of the waste generated in the dehydration process of three types of fruits (banana, pineapple and mango). Through descriptive analysis supported by university thesis and review articles, the nutritional and energy values of banana peel were known showing that it is a rich source of carbohydrates such as glucose, fructose and sucrose that directly influences its energy value 4696,67 kcal. In addition, its composition of cellulose, lignin, hemicellulose and pectin allow it to reach average values of 11.07% in fiber and 14.13% in ash. In pineapple waste, in the crown, its average composition is 57.12% in fiber, while in the peel it presents very high carbohydrate values 70.74% with low caloric values 3.38 Kcal which depends specifically of the type of maturity or harvest that takes place in the field. In addition, the mango peel is characterized by its high concentration of carbohydrates 58.98%, this is due to the sugar it has in it. It also contains an average of 16.31% of fiber. On the other hand, the greatest waste in the dehydration process of the three fruits analyzed is pineapple with a value of 61% of the total weight of the fruit, while the mango can generate a waste of 52.48%. Finally, it is proposed to generate bioethanol, feed or nutritional blocks from the peel for animal feeding. It is also recommended to investigate more studies with different alternatives of fruits of several seasons to know their physical-chemical composition and to deepen the knowledge about the benefits that fruit waste can toast

Estudio de sistemas de producción sostenible de tomate (Lycopersicum esculentum Mill) para innovación de productos saludables con Valor Agregado y la aplicación de un modelo de gestión de costos

Proyecto de investigación y extensión. Instituto Tecnológico de Costa Rica. Vicerrectoría de Investigación y Extensión (VIE). Escuela de Agronegocios. Centro de Investigación y Gestión en Agronegocios, 2014El proyecto tuvo por objetivo “Evaluar sistemas de producción sostenible de tomate (Lycopersicum esculentum Mill), mediante la utilización de tecnologías alternativas para la producción e industrialización innovadoras y saludables con valor agregado, acompañadas del empleo de sistemas de gestión de costos”. Por esto se trabajó en tres componentes a saber: Cultivo de Tomate, Elaboración e innovación de productos de valor agregado a partir de tomate y Gestión de costos. Como principales resultados se evidenció que los sistemas de cultivo con protección mecánica a condiciones ambientales (invernadero o bandas plásticas) ofrecen las mayores producciones en cantidad, calidad y relación beneficio/costo. Respecto a sistemas de manejo agronómico, las mayores producciones las ofrecen los tratamientos con productos químicos, aunque los MIP y químico racional ofrecen la mejor relación respecto costo de producción, además de generar menor impacto ambiental. Respecto a valor agregado, se determinó que es posible generar productos de valor agregado a base de tomate tipo bola, con rendimientos como los de la mermelada y salsa de tomate con piña, aceptables para el productor y posibles precios competitivos. En conclusión la gestión agroempresarial que coordine vertientes ambientales, técnicas, de registro y gestión deInstituto Tecnológico de Costa Rica. Escuela de Agronegocios. Centro de Investigación y Gestión en Agronegocio

Proyecto de inversión para una planta de tratamiento de residuos líquidos para el sector industrial de Guayaquil

Producción industrialComo parte del proceso productivo, las empresas del sector industrial de Guayaquil generan residuos líquidos que en este momento se descargan directamente a las redes de alcantarillado, cursos de agua subterránea, rio estero canal y mar. La situación actual de la industria en nuestra ciudad está causando externalidades nocivas de carácter ambiental. Los estamentos gubernamentales y la sociedad en general están creando conciencia sanitaria y ambiental para percibir los efectos negativos en la salud y el ambiente por la falta de tratamiento de las aguas residuales, de tal manera que las inspecciones sanitarias del ente de control son más frecuentes. En la actualidad no se cuenta con instituciones privadas o públicas que brinden servicio específico para el tratamiento de aguas residuales en el sector industrial de Guayaquil. A través del presente proyecto implementaremos un diseño de recolección de descargas liquidas residuales de la industria Guayaquileña para luego evacuarlas y a través de un sistema de tratamiento convertirlas en aguas limpias para el consumo de seres vivos y de riego.As part of the production process, companies in the industrial sector of Guayaquil generate liquid waste currently discharged directly into the sewer, underground water courses, river estuary channel and sea. The current situation of the industry in our city is causing harmful externalities of an environmental nature. Government bodies and society in general are creating health and environmental consciousness to perceive the negative effects on health and the environment by untreated wastewater, so that health watchdog inspections are more frequent. At present it does not have private or public institutions that provide specific services for the treatment of wastewater in the industrial sector of Guayaquil. Through this project we will implement a design collection of liquid waste discharges from industry Guayaquileña and then evacuate them through a treatment system to turn them into clean water for drinking and irrigation beings