sec a do solar tropico altiplano
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SECADO SOLAR TÉCNICO EN EL TRÓPICO Y ALTIPLANO DE BOLIVIA
Dipl.-phys. Reinhard Mayer Falk e Ing. Giovanna Bascopé Suarez FALK SOLAR
Octubre de 2004 La Paz – Bolivia
RESUMEN El presente trabajo muestra tres experiencias de los años 1994 a 1998 en el
secado de productos agrícolas en el trópico y altiplano de Bolivia. Se trata de
una aplicación de la energía solar para contribuir bajar las mermas después de
la cosecha y mejorar la calidad de los productos. De esta manera se pretende
aumentar los ingresos de los productores y con ellos su nivel de vida.
La primera experiencia comprende la difusión de tecnología sencilla en el
Departamento del Beni, para el pequeño productor, aplicando energía solar en
el secado de arroz y maíz, cultivo de mayor importancia y cuya pérdida post-
cosecha asciende a un 40 %. Esta tecnología se combina con la utilización de
silos metálicos herméticos.
La segunda experiencia describe el secado de hibiscus y café en la región de
los Yungas (1997 – 1998), utilizando sistemas solares y híbridos; estos últimos
sistemas que combinan el uso de energía solar con biomasa para garantizar la
continuidad del secado también bajo condiciones adversas del tiempo. Esta
tecnología es también destinada al pequeño agricultor.
Para uso industrial, en el procesamiento de quinua, se trabajó con secadores
solares de flujo forzado. Se seca aproximadamente una tonelada de quinua por
día. La plata está ubicada cerca del Salar de Uyuni (Dpto. de Oruro).
INTRODUCCIÓN En las actividades de FALK SOLAR, uno de los campos de aplicaciones de
energía solar es el secado solar técnico de productos agrícolas. Este trabajo
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comprende desde la difusión de tecnología sencilla, para el pequeño productor,
hasta equipos sofisticados de uso industrial. Las experiencias se realizaron en
dos regiones totalmente distintas entre los años 1992 a 1998.
DESARROLLO CASO 1: SECADO SOLAR TÉCNICO DE GRANOS EN EL DEPARTAMENTO DEL BENI El proyecto se realizó en la provincia Ballivián del Departamento del Beni a
ambos lados del tramo comprendido entre la carretera Yucumo -
Rurrenabaque, donde la colonización tenía una antigüedad de 15 años en el
año 1995. La mayoría de los colonos son de origen aymara y quechua, se
practica una agricultura de subsistencia. En el año 1993, se encontraron
alrededor de 2000 familias colonizadoras en la zona. Entre los cultivos de
mayor importancia se cuenta con el de arroz y maíz. El mayor cultivo que se
realiza en la zona, a nivel familiar, es el arroz con una superficie comprendida
entre 1 y 3 ha. y una producción promedio de 35 qq por Ha. Por lo tanto se
tiene, una producción media de 3.150 Ton/familia de arroz.
El mal estado del medio ambiente es producto del manejo irracional realizado
por colonos y madereros. Este proceso trae como consecuencia una invasión
de áreas vírgenes, ecológicamente frágiles donde colonos, empresas
madereras y agropecuarias abren una frontera agrícola sin ninguna orientación
o planificación con sentido conservacionista ni sentido agropecuario que
garantice un equilibrio ecológico y sostenido de los recursos naturales.
La agricultura que practican los colonos es muy sencilla; después del chaqueo
se siembra en su mayoría arroz. El suelo, enriquecido con la ceniza del
chaqueo da una primera cosecha con muy buenos resultados. En la segunda
cosecha disminuye el rendimiento para perder en significancía en la tercera
cosecha. Otro producto de la zona es el maíz. Disminuida la fertilidad del suelo
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se deja después el terreno en barbecho o se lo convierte en pasto para el
ganado.
Con el fin de aminorar la pérdida de las cosechas de granos, que en ocasiones
supera el 40 %, y después de haber experimentado con varias alternativas para
dar solución a este problema, se concluyó de que el secado solar es apto para
el trópico, lugar donde la humedad promedio es del 70 %. La temperatura
promedio es de 26.1 ºC llegando a una máxima de 40 ºC en verano y una
mínima extrema en invierno de 9 ºC.
De acuerdo a los datos de producción y las condiciones climáticas, se diseñó el
secador con una capacidad de media tonelada. Debe tenerse en cuenta que el
secado solar tiene que ir acompañado de un almacenamiento seguro, que en
este caso, vienen a ser el de los silos metálicos herméticos.
PÉRDIDAS POST-COSECHA La pérdida post-cosecha que enfrentan los agricultores de la zona se constituye
en un serio problema. De acuerdo a estudios realizados en la zona se pudo
determinar que el porcentaje de pérdidas del producto cosechado (arroz, maíz)
alcanza el 40 % debido a una utilización de procesos tradicionales en la
conservación del mismo.
Se secan los productos sobre esteras al suelo (ver Figura 1), soportando así
las inclemencias del tiempo. La época de cosecha (febrero/marzo) coincide con
la época de lluvias; en caso de precipitaciones se debe recoger rápidamente
los productos extendidos para evitar su deterioro. A su vez, la supervisión debe
ser permanente.
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Figura 1: Izquierda: secado solar tradicional de maíz; derecha: troje tradicional para almacenar arroz y maíz. El almacenaje se realiza en trojes sencillos y abiertos (ver Figura 1), donde
tienen acceso libre ratas y pájaros. Además, el producto llega infestado con el
gorgojo desde la chacra (ver Figura 2). Muchas veces se almacena un producto
húmedo. Por contener un elevado porcentaje de humedad, la infestación con
microorganismos (moho) produce más daños.
Esto es uno de los motivos porque los colonos prefieren vender su cosecha lo
más antes posible. El producto dañado durante un almacenaje prolongado
tiene tan bajos precios que se prefiere no guardar. Además, la familia
campesina debe pagar a los ayudantes de la cosecha, realizar comprar y pagar
deudas.
Significa que al mercado entra al mismo tiempo gran cantidad de ofertantes
bajando así los precios.
En lo siguiente se mencionan los precios del año 1993 con la conversión a la
moneda norteamericana según la taza de cambio de la época. Se ha visto, que
el quintal de arroz costó durante la cosecha, en febrero/marzo, Bs. 90,- (aprox.
US$ 17.30) por quintal (1 qq ≈ 45 kg). En noviembre, el precio subió hasta Bs.
160,- (aprox. US$ 31,-) por quintal. Esto significa un aumento de Bs. 70/qq (=
13.70 US$) dentro de 8 a 9 meses. Resultados similares se obtiene con el
maíz.
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Figura 2: Maíz dañado por un almacenaje no adecuado. SECADO SOLAR Y ALMACENAJE Durante los años 1994 y 1995 se realizaron pruebas secando frutas y granos
con secadores solares en la zona del proyecto. Al mismo tiempo, la ONG
“Veterinarios sin Fronteras” experimentó con silos metálicos de una capacidad
de 22 qq almacenando maíz, con un porcentaje de humedad del grano de 12 %
donde las pérdidas se redujeron a 0.
Combinando estas dos tecnologías se creó el binomio “secado solar – silo
metálico”. En el año 1996 se hizo un acuerdo con “Veterinarios sin Fronteras”
para trabajar con 54 familias campesinas en la zona del proyecto mediante esta
tecnología.
DESCRIPCIÓN DEL SECADOR SOLAR El equipo Standard – tipo invernadero (Figura 3) cubre un área de 20 m2 y
consta de dos partes: el precalentador y la cámara de secado. Tiene una
capacidad de media tonelada. Consiste de una estructura de madera cubierta
de plástico estabilizado. Las vigas que soportan la cámara de secado y el
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colector se empotran en el suelo, en cuya superficie se colocó la placa captora
consistente en un plástico negro. Se ha visto, que el plástico duró como mínimo
tres años; para una madera resistente, los habitantes del lugar darán hasta
cinco años de vida útil.
Figura 3: Izquierda: secador solar tipo invernadero con precalentador; derecha: el interior del secador solar, se ve la cámara de secado llenada con granos de maíz.
No se utilizaron ventiladores de aire. El calentamiento del aire dentro del
secador produce un flujo de aire hacia arriba (sistema de flujo libre). Pasa por
la capa de productos extendidos en la cámara de secado y sale húmedo por
una abertura en el punto más alto de la misma. Al mismo tiempo entra aire
fresco por la entrada de aire.
Se midieron temperaturas alrededor de 55 ºC al mediodía lográndose secar el
grano durante tres días (a pleno sol) y la humedad disminuyó del 28 % al 12 %.
Durante épocas de mal tiempo, el secado pudo durar hasta cinco días.
DESCRIPCIÓN DE LOS SILOS METÁLICOS El silo se construyó de calamina galvanizada plana No. 26. Su altura es de 2.00
metros, su diámetro es de 1.00 metro y tiene una capacidad de una tonelada
de arroz o maíz seco. Se llena el silo a través de una abertura ancha en su
parte superior. Se descarga el silo mediante una abertura más pequeña cerca
del fondo.
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Figura 4: Silos metálicos para almacenar una tonelada de granos.
El silo se debe instalar bajo techo para evitar el sobrecalentamiento del grano.
El techo protege al silo contra las precipitaciones, instalándolo sobre una tarima
de madera, se evita el contacto del metal con el suelo húmedo. De esta manera
se tiene una vida útil de 10 años.
EJECUCIÒN DEL PROYECTO Los materiales para la construcción de los secadores solares, que son ajenos
de la zona (plástico estabilizado, malla milimétrica, plástico negro, clavos, etc.)
y los silos acabados se otorgaron en forma de crédito dentro de un fondo
rotatorio.
El proyecto se dirigió a familias individuales. Se realizaron charlas de
información en los diferentes núcleos de la zona con el uso de videos, slides y
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fotografías y se distribuyó material de información. Mediante listas de
inscripción el interesado solicitó la participación en el proyecto.
Para asegurar el pago del crédito, se trabajó con otras ONG´s de la zona y
asociaciones de campesinos para conseguir información sobre el solicitante al
crédito. El solicitante debía vivir en forma permanente en la zona y no debía
tener antecedentes negativos, respecto a créditos.
El valor de los materiales de construcción de los secadores solares de media
tonelada tenía un valor de US$ 100,-. El beneficiario contribuyó con madera de
su parcela y construyó su secador bajo la asesoría técnica de FALK SOLAR y
de extensionistas formados por los autores de esta ponencia.
Los silos se fabricaron en un pequeño taller local en la zona del proyecto. Se
proporcionó capacitación técnica a este taller y supervisó la construcción de los
silos cuyo valor (materiales y mano de obra) fue de US$ 105,-. El mismo equipo
sirvió como garantía al crédito. Para instalar el silo, el beneficiario debía contar
con un pequeño galpón y las tarimas.
El óptimo para una familia colonizadora hubiera sido un secador de media
tonelada y de 2 a 3 silos. En este caso existía una subvención de los
secadores, el crédito ascendía a US$ 210,- y US$ 315,- respectivamente.
Como cuota inicial se pagó un 10 % del monto total del proyecto. Las cuotas
debían ser pagadas en un lapso de 2 ó 3 años, con un interés del 10 % anual.
Se planificó que los colonos debían pagar sus cuotas cuando realizaran la
venta de sus productos almacenados. Las subvenciones deberían desaparecer
con el tiempo para garantizar la continuidad del proyecto.
ASESORAMIENTO AL PEQUEÑO PRODUCTOR Se formaron varios extensionistas, partes de ellos miembros de “Veterinarios
sin Fronteras”, para asesorar a los colonos, participando en la construcción de
los secadores y ayudando en el manejo de los secadores solares y silos. Para
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estimar la humedad de los granos se realizó mediciones de humedad en
laboratorios caseros mediante destilación fraccionada.
CRITERIOS ECONÓMICOS En base a datos obtenidos en la gestión 1995 se tenía que de cada 22 qq de
maíz cosechado se llegó a perder 9 qq con el almacenamiento tradicional. Esto
significó en dinero una pérdida de Bs. 540,- (US$ 108,-) obteniéndose como
ganancia máxima líquida Bs. 780,- (US$ 157,-). En cambio al utilizar la
alternativa “secador solar – silo metálico” no se debería perder nada de los 22
qq y la ganancia tenía que alcanzar a Bs. 1320,- (US$ 265,-). La diferencia de
los dos métodos fue de US$ 108,- para 22 qq de maíz, que es la capacidad del
silo. De esta manera, hubo la posibilidad de que el equipo se pagaría dentro de
los 8 a 9 meses mencionados.
Con el arroz sucedió lo siguiente: de 22 qq se perdía 9 qq con el
almacenamiento en forma tradicional. Significando una pérdida de Bs. 720,-
(US$ 145,-) y una ganancia máxima de Bs. 1040,- (US$ 208,-). Al usar la
alternativa las pérdidas se reducían a cero y la ganancia a Bs. 1760,- (US$
353,-). La diferencia entre los dos métodos fue de 145 US$; igualmente el silo
se debería pagar en 8 ó 9 meses.
Como el precio de los productos fluctúa cada año y como la familia campesina
tiene diferentes necesidades, se decidió ampliar el plazo de pago entre 2 y 3
años para ayudar en su economía.
PARTICIPACIÓN EN EL PROYECTO
La ONG “Veterinarios sin Fronteras” ha prestado valiosa ayuda para arrancar y
ejecutar el proyecto. Las ONG´s “Programa de Implementación de Sistemas
Agro ecológicos – PRISA” y el “Centro de Servicios Agropecuario – CESA” han
contribuido con la logística (transporte, alojamiento). Las embajadas de
Bélgica, Inglaterra y Canadá financiaron los materiales para los secadores
solares y los silos metálicos. El “Servicio Alemán de Cooperación Social –
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Técnica (DED)” posibilitó el trabajo con los extensionistas. El taller metal –
mecánico, ubicado en la población de El Palmar se instaló gracias a un
proyecto de Centro Alemán de Tecnologías Apropiadas – GATE, que pertenece
a la GTZ. La FAO – Santa Cruz otorgó material didáctico y planos técnicos
sobre construcción y manejo de los silos metálicos.
CONCLUSIÓN La parte técnica funcionó sin problemas. El taller logró producir silos de muy
buena calidad. Fue posible almacenar granos durante 9 meses prácticamente
sin mermas. Hasta fines del año 1998, muchas familias instalaron sus
secadores y obtuvieron sus silos.
Por conflictos en la zona, las actividades de las instituciones se redujeron poco
a poca hasta que algunos grupos abandonaron la zona o redujeron a un
mínimo sus actividades. Adicionalmente, muchos colonos cambiaron sus
actividades, cambiando la actividad agrícola a ganadera. De esta manera, la
extensión del proyecto no se realizó.
No obstante, durante una visita en Septiembre de 2004, del Sr. Mayer Falk
quién tuvo la oportunidad de hablar con varias personas que participaron en el
proyecto y especialmente con personas que fueron personal técnico de ONG´s
en la zona, comentando ellos que sus secadores y silos marchan bien.
Algunos grupos han retomado trabajos de desarrollo en la zona, de esta
manera es de esperar que con el tiempo se retoman las actividades
aprovechando el capital humano en la zona.
CASO 2: PLANTA DESHIDRATADORA DE HIBISCUS Y CAFÉ En los años 1997 y 1998 se construyeron tres diferentes sistemas de
deshidratación de hibiscus y café en la Cooperativa Alto Sajama cerca de
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Caranavi (Los Yungas, Departamento de La Paz). El proyecto fue financiado
por ACRA.
El objetivo del proyecto fueron los problemas en el secado de hibiscus (ver
Figura 4) y café. En la comunidad, ubicada alrededor de 1,500 m.s.n.m. hay
cambios bruscos del tiempo en pequeños lapsos que impide el secado al aire
libre en su forma tradicional.
El sistema tradicional consiste en secar el producto en mesas de 2 a 5 metros
de extensión, se construye en un día. Los materiales como alambre, yute, etc.
cuestan Bs. 70,- (= 5.51 Bs/US$). La vida útil de la mesa es aproximadamente
de 5 años utilizando madera resistente contra la humedad. La capacidad de
este equipo de 1.80 x 4.00 metros es de 1 quintal (qq) (aprox. 45 kg) de café.
A pleno sol, el café seca en unos cuatro días. Se debe remover 3 a 4 veces por
día para conseguir un secado uniforme. También es necesario un control del
proceso para evitar un sobresecado. El café está suficientemente seco, cuando
una lata de alcohol llena de granos pesa 17 libras.
Figura 5: Flor de hibiscus antes de secar.
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En días nublados, el proceso se extiende a ocho días. Si el café está de 3 a 4
días sin sol, empieza un olor desagradable. Con la prolongación de las malas
condiciones del tiempo crecen mohos. El resultado son productos de mala
calidad que dan poco ingreso o, en su peor caso, se echan a perder. Para el
secado de hibiscus, los problemas fueron iguales.
Para mejorar el secado, la Cooperativa entró en contacto con ACRA para poder
trabajar con sistemas mejorados de secado. Se planificó dos fases de un
proyecto. En la primera fase se instaló una planta piloto. Según las
experiencias con los equipos instalados, se planificó una segunda fase de
extensión en la cual se planificó instalar el sistema elegido por los mismos
cooperativistas.
En la planta piloto se instalaron tres sistemas diferentes: un secador solar tipo
invernadero con precalentador similar al equipo del caso 1 con la diferencia de
contar con varias bandejas móviles en vez de una bandeja fija. Este sistema
sirvió como referencia para evaluar el comportamiento de los secadores
híbridos.
Además existieron dos secadores híbridos, estos son sistemas solares
combinados con una calefacción auxiliar para quemar leña. Bajo condiciones
favorables del clima, el secado se debía realizar con energía solar. En caso de
cambio de clima o para poder procesar cantidades elevadas de los productos,
se aprovecharía del horno auxiliar en la base de la cámara de secado.
De los secadores híbridos hubo dos diferentes sistemas, un secador tipo carpa
y otro con precalentador para el aire. De todos los equipos, el último era
preferido por los agricultores por su capacidad. Según ellos se adaptó a las
condiciones de trabajo y clima del lugar. Por esta razón, en lo siguiente, se
describe con más detalles este sistema.
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EJECUCIÓN DEL PROYECTO La ONG ACRA financió los materiales ajenos a la zona y la asesoría técnica
como en el proyecto anterior, mientras que los cooperativistas contribuyeron
con materiales locales y mano de obra.
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA Se trata de una modificación del secador de granos del caso No 1. El área total
del sistema fue de aproximadamente 12 m2. La base fue de adobe revestido de
cemento donde se ubicó un horno auxiliar de adobe. Un conducto para los
gases de combustión pasó a lo largo de la base de la cámara de secado,
calentando el interior del secador. El equipo contó para fines experimentales de
cinco niveles de bandejas móviles para ubicar el café y el hibiscus.
Figura 6: El secador híbrido con precalentador de aire. Izquierda: Uso del horno auxiliar; derecha: cargando el secador con café.
Las bandejas tenían marco de madera provisto de malla milimétrica (área
aproximado: 1.2 m2). En total, el secador tenía una capacidad para 20
bandejas. La estructura de precalentador y parte de la cámara de secado fue
de madera, cubierta de plástico estabilizado, como absorbedor se utilizó una
capa de piedras oscuras. Funcionó como el sistema anterior con flujo libre.
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LOS RESULTADOS
Hibiscus:
Secador solar convencional:
Bajo buenas condiciones del tiempo, en todo caso se puede realizar un
presecado del hibiscus. El hibiscus se secó en tres dìas con buen sol (secado
tradicional: 4 dìas). Con presencia de nubes y cierta radiación solar, el proceso
se prolonga a cuatro días. Se recomienda utilizar tres niveles de bandejas para
el secador solar. En el nivel superior e inferior, el secado fue rápido, mientras
que para el nivel intermedio, hubo cierto retraso en el secado. Para conseguir
un secado más uniforme, se debe cambiar la posición de las bandejas durante
el proceso de secado.
Secador híbrido con precalentador:
Bajo buenas condiciones del tiempo, mayo de 1998, se obtuvo un promedio de
46.2 ºC dentro del secador respecto a un promedio de temperatura ambiente
de 16.8 ºC (9:15 a 16:58 horas). Significa un aumento de 29.4 ºC dentro del
secador. La distribución de la temperatura dentro de la cámara de secado fue
casi uniforme, hubo diferencias máximas aproximadamente de 9 ºC entre
diferentes puntos de medición dentro de la cámara de secado.
En días nublados, se realizó el secado final en los secadores con horno
auxiliar. Utilizando el horno auxiliar, se logró temperaturas de 68 ºC dentro de
la cámara de secado.
Durante las pruebas con hibiscus, se aprovecharon del 70 % del total de las
bandejas. El tiempo de secado fue entre 3 a 4 días. La carga fue entre 3.4 a 4.8
kg por bandeja.
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Café:
Con el café se trabajó en los experimentos con el secador híbrido con
precalentador con cargas totales alrededor de 170 kg de café húmedo. Se ha
trabajado con un promedio de 15.6 kg de café húmedo por bandeja.
El tiempo de secado de café fue alrededor de dos días con ayuda del horno
auxiliar.
EXPERIENCIAS EN EL MANEJO PRÁCTICO DE LA PLANTA
Hibiscus:
Avanzando el proceso de secado, la flor de hibiscus se marchita. El contenido
de cuatro bandejas entra en una sola. Se trabajó con 4.8 kg por bandeja. El
tiempo de secado, manejo mixto, es entre 3 y 4 días.
Con una capa densa de nubes, no tiene sentido trabajar con la energía solar.
Cuando ya el hibiscus está presecado, no hay problemas, si durante uno o
máximo dos días no avanza el proceso. La condición es que la carga de la
bandeja sea de 5 kg.
Para el equipo híbrido con precalentador, se ha visto que el máximo de niveles
de bandejas en uso sea de cuatro.
Café:
Es necesario, en el caso de café recién lavado, dejar orear antes de cargar el
secador para evitar una saturación con humedad dentro del secador. Se
recomienda dejar abierta la pared posterior del secador en la primera fase de
secado de café.
Se debe cambiar la posición de las bandejas para conseguir un secado más
uniforme.
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Para un equipo con plena carga que funciona exclusivamente con energía
solar, existen algunas limitaciones, el nivel de bandejas superiores recibe
buena insolación, aumenta la temperatura y el secado avanza.
En el nivel inferior, el aumento de temperatura es limitado; llega solamente a 7
ºC respecto al medio ambiente.
Para no arriesgar la calidad del café, se optó por un secado lento. De esta
manera la temperatura dentro del secador no sobrepasa los 44.0 ºC en el lugar
más caliente de la càmara de secado.
Es necesario un control estricto del secado y mover varias veces por día los
granos de café.
CRITERIOS ECONÓMICOS El costo total del secador solar tipo invernadero con precalentador y horno
auxiliar fue de aprox. 422,- US$, de ellos 254,- US$ de material ajeno de la
zona (clavos, malla milimétrico, malla galinero, plástico estabilizado, cemento,
calamina galvanizada, etc). El aporte propio de la cooperativa fue de 168 US$
(madera, arena, adobes, mano de obra, etc.). No obstante, el sistema, a pesar
de esta inversión relativamente baja, fue, según los comunarios, todavía
demasiado costoso.
CONCLUSIONES
En el caso de hibiscus, parece que no hubo mucho progreso respecto al tiempo
de secado. No obstante, en el caso de la tecnología tradicional existe siempre
el peligro de perder todo el producto por cambia de tiempo. Esto no es el caso
con el equipo híbrido. Según algunos cooperativistas, los productos (café y
hibiscus) tenían la misma calidad que de un horno de secado convencional.
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El proyecto no salió de su primera fase. Cambio de dirigentes e indecisiones
por los cooperativistas resultaron en un tiempo demasiado largo para el
proyecto. De esta manera, el financiador se desanimó de seguir con el
proyecto.
CASO 3: SECADO SOLAR TÉCNICO DE QUINUA CON FLUJO FORZADO Se muestra la experiencia de dos años (1992 – 1993) en una planta
procesadora de quinua en el Altiplano de Bolivia. Por la cantidad del producto y
la necesidad de un procesamiento rápido, se optó por un sistema de flujo
forzado. Para mejorar los ingresos y, el nivel de vida de los campesinos, el
Proyecto de Autodesarrollo Campesino (PAC), después CONPAC, un
programa de la Comunidad Europea y de CORDEOR; instaló en Salinas de
Garcí Mendoza, una planta procesadora de quinua.
Este cereal rico en proteínas, tiene un sabor amargo por contener saponina.
Esta se extrae en un proceso donde se combina un sistema seco y húmedo. En
el primero, una escarificadora quita la cáscara del grano donde gran parte de la
saponina está concentrada; en el segundo, por el lavado se elimina el sabor
desagradable. Debe secarse rápidamente para evitar la germinación. CONPAC
pidió equipos de manejo sencillo, pues manejarían personas del lugar.
Por el alto nivel de radiación solar (250 días con sol) y pocos días de lluvia
(precipitación pluvial: 100 a a150 mm) en la zona se optó por la aplicación
exclusiva de energía solar.
Para ayudar al sistema solar en el secado, se extrajo el agua de la superficie
de los granos mediante una centrifuga. Posteriormente se secaron los granos
con el sistema solar.
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA La Figuras 7 y 8 muestran el sistema de colectores de aire y los secadores
respectivamente. Se ve 5 filas de colectores de aire conectados con un
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invernadero. En el invernadero se ubican dos extractores y un sistema de
distribución de aire para los secadores. Dentro del edificio, se encuentran los
secadores y la centrífuga (ver Figura 8).
Figura 7: El sistema de calentamiento solar de aire. Izquierda: el banco de colectores de aire en construcción; derecha: el sistema terminado. Los colectores de aire son conductos hechos de calamina ondulada y plana,
pintadas de negro. El área transversal tiene forma de media luna para
aprovechar al máximo la energía solar. El eje longitudinal de los colectores de
aire corre en dirección Norte – Sur. La cubierta transparente consta de: plástico
de burbuja (aislante térmico transparente) y cubierta de plástico estabilizado
(protección contra los rayos ultravioletas).
Este sistema solar de calentamiento de aire cubre un área de 150 m2, su
longitud es aproximadamente 18 m. Dos extractores de aire, tipo radial,
propulsados con motores eléctricos de 2 HP, forzan el aire hacia los secadores
al interior de la planta. A través de un sistema especial de distribución, el aire
de los dos extractores se guía hacia un secador o pueden funcionar los equipos
independientemente.
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Figura 8: Vista interior de la planta de procesamiento de quinua. Izquierda: Centrífuga y las dos bandejas de secado en el fondo; derecha: secando la quinua en una de las bandejas. Los secadores son una especie de silo con un piso perforado hecho de malla
de acero inoxidable. Su área es de 4 m2.
La capa máxima de quinua mojada es de 10 cm. El aire que seca pasa en
forma transversal a través de la capa de quinua.
LOS RESULTADOS A pleno sol y sin nubes (21. 1. 1994) la temperatura máxima fue de 64 ºC
(12:45 horas). Entre las 11:00 y 14:00 horas, los colectores suministraron aire
de secado con temperaturas superiores a 50 ºC, con un aumento de
temperatura respecto al medio ambiente encima de los 30 ºC, con una capa de
nubes que hizo bajar la radiación solar, la temperatura máxima fue de 58 ºC
(16. 11. 1993 a las 13:21 horas).
Se puede secar el grano desde una humedad aproximada de 60 % hasta 11 %,
en las primeras pruebas, noviembre de 1993, se secó un máximo de 615 kg de
grano funcionando, la planta, entre las 8:00 y 16:00 horas en condiciones
climáticas desfavorables.
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El rendimiento aumentó con la organización del trabajo y modificaciones en la
planta, secándose 1.000 kg de grano en octubre de 1994.
En condiciones desfavorables del tiempo: nubosidad e intervalos de lluvia, se
puede obtener quinua con un contenido de 17 % de humedad, que permite
guardarla algunos días sin peligro de fermentación.
EXPERIENCIAS EN EL MANEJO PRÁCTICO DE LA PLANTA. Al principio, la planta contaba con dos secadores distintos. Uno con cilindro
rotatorio, ya existente, y el secador con silo. Los usuarios prefirieron, el sistema
con silo por su manejo sencillo. En 1994, el secador con cilindro rotatorio fue
reemplazado por un secador con silo adicional.
El tiempo de secado en uno de los silos fue entre 20 y 30 minutos (con buen
sol, a mediodía y mañana/tarde respectivamente) con una carga de 20 kg de
grano húmedo. El control de humedad se realizó a través de un equipo
electrónico y luego se descarga el silo y llena otra vez.
CRITERIOS ECNONÓMICOS Al trabajar con pequeñas empresas, de Oruro y con pobladores del lugar se
bajaron los costos de instalación. CONPAC comprobó que la planta de quinua
es rentable.
CONCLUSIÓN El sistema ha dado muy buenos resultados. Fue la primera planta de secado
solar técnico en Bolivia para grandes cantidades de quinua. Después de
terminar el proyecto CONPAC, hubo varios responsables de la planta. FALK
SOLAR hizo varios intentos de contactarse con los usuarios actuales para
poder realizar un seguimiento. La información que se obtuvo fue que sigue
funcionando la planta, pero, respecto al rendimiento actual no hubo acceso a
esa información.
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COMENTARIOS FINALES
Los tres casos han mostrado que el uso de energía solar en el campo de
procesamiento de productos agrícolas es factible y que ha salido de su fase de
experimentación. Buscando la solución adecuada para cada ambiente se logra
la rentabilidad.
Los mayores obstáculos para esta tecnología ya establecida es su poco
conocimiento por los beneficiados potenciales en Bolivia y, más importante, los
problemas dentro de asociaciones y productores del campo.
Los proyectos productivos necesitan un componente de fortalecimiento de
estructuras sociales y organizacionales con un enfoque positivo para superar
conflictos internos entre productores y entre grupos con distintos intereses en la
zona de trabajo.
AGRADECIMIENTO Se agradece a las instituciones y organizaciones mencionadas por la confianza
en el grupo FALK SOLAR. También a los organismos que ayudaron a
población campesina en las diferentes regiones de Bolivia. Se hace mención a
los señores Bernard Franck y Ronald Dávila Silva por sus aportes dados en la
planta procesadora de quinua. La señora Giovanna Bascopé realizó las
investigaciones en la zona de colonización Yucumo – Rurrenabaque y trabajó
después en los proyectos de secado en el Beni y Los Yungas.