Energía solar para deshidratación de productos en la industria alimentaria

A solicitud de una empresa del ramo agro-alimentario, investigadores del CIATEQ (Centro de Tecnología Avanzada) diseñaron un colector solar plano para el proceso de secado de productos alimenticios, como frutas y legumbres, y que puede alcanzar temperaturas del aire de hasta 77 grados centígrados.
Si bien el colector solar que se requirió al Centro de Investigación en Querétaro debería sustituir el consumo de gas para alimentar un generador de vapor, el desarrollo final no solo emplea energía amigable con el ambiente, también puede resultar en menos costos en su fabricación y operatividad, una vez que se optimice el proceso de fabricación.
A decir del doctor Agustín Escamilla Martínez, líder del proyecto, la idea surge entre CIATEQ y la empresa Maquinaria Jersa S.A de C.V., y el apoyo del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología.
El colector solar desarrollado es del tipo de aire estanco, el cual está dividido en dos partes: la primera se expone al Sol y está protegida por un vidrio en la parte superior de una especie de contenedor y que aloja aire que no se mueve; en la segunda, la inferior, está protegida por aluminio corrugado pintado de negro mate.
“Ese aire que no se mueve lo calienta energía solar a través del vidrio, y el calor que se genera es transferido a través de la lámina corrugada de aluminio a la parte inferior; tiene una entrada por donde circula aire del medio ambiente en un movimiento parecido a un serpentín, con lo que se consigue mayor tiempo de permanencia, y sale por otro de los costados.
“El colector solar calienta aire a su paso por el interior, y aplicando técnicas de dinámica de fluidos computacional se fueron descartando inconvenientes de diseño, optimizando el balance energético para el equipo”, detalla el doctor Escamilla Martínez.
Añade que entre las pruebas que se llevaron a cabo para la empresa solicitante se hizo una conexión en serie de colectores, es decir, dado que el aire aumentaba su temperatura al paso de un colector, se colocaron tres de ellos en serie, y lo que se obtuvo fue aire que se vierte al túnel de secado con 20 grados más que el circulante en el medio ambiente, en un flujo de 26 metros cúbicos de aire por minuto, con la salvedad de que si se aumenta esta cantidad la eficiencia disminuye.
En las pruebas de campo, el arreglo en serie alcanzó una potencia de 7.1 kilowatts, un incremento de temperatura de 44 grados centígrados, y una eficiencia de 40 por ciento. Explica el investigador de CIATEQ con lo anterior se validaron los resultados tanto del diseño como de la simulación.
“Es importante destacar que alcanzamos temperaturas de hasta 77 grados, pues de ser mayor el calor el producto a deshidratar se degrada y pierde calidad”, detalla el doctor Escamilla Martínez.
Finalmente, señala que el desarrollo se instaló en la planta piloto de la empresa que contrató el desarrollo, donde se colocaron cuatro series de tres colectores solares.
“Este concepto se puede aplicar a cualquier situación donde se requiera calentar aire para procesos de mediana temperatura que no superen los 80 grados centígrados, eso basado en un diagnóstico energético del lugar de aplicación”, concluyó. (AgenciaID)