Corn Cob Charcoal Crusher/Trituradora de carbón vegetal de mazorcas de maíz

El laboratorio D del MIT desarrolló un método para convertir residuos agrícolas en combustibles económicos y sin humo, como el carbón vegetal de caña de azúcar y el de mazorca de maíz. Este carbón vegetal, derivado de residuos agrícolas, tiene el potencial de combatir la deforestación y reducir los peligrosos efectos de las fogatas en interiores . Un factor limitante para la adopción de esta tecnología es la necesidad de una trituradora de carbón.

La quema de mazorcas carbonizadas produce menos humo que los combustibles de biomasa convencionales , pero genera niveles peligrosos de monóxido de carbono ^. D-lab desarrolló un dispositivo para convertir el polvo de carbón vegetal en una briqueta densa y compacta que arde de forma segura, pero resulta difícil triturar las mazorcas carbonizadas hasta convertirlas en polvo sin inhalar cantidades peligrosas de polvo de carbón. El dispositivo triturador de carbón vegetal de nuestro equipo soluciona esta deficiencia en el proceso de producción de combustibles alternativos.

Para obtener más información, póngase en contacto con el equipo en: mailto:crushers@mit.edu

• Joshua Cholobesa, concejal del distrito de Mumbwa, Zambia
• Nathan Cooke, Diseño de Producto, Art Center College of Design en Pasadena, EE. UU.
• Bernard Kiwia, mecánico y electricista, instructor de tecnologías apropiadas en el Centro Global Alliance Vijana, Tanzania.
• Sumit Pahwa, Ingeniería de Fabricación, Instituto de Ingeniería y Tecnología Sant Longowa, India
• Jessica Vechakul, Ingeniería Mecánica, MIT, EE.UU.

Más de dos mil millones de personas utilizan leña, carbón vegetal, estiércol o residuos agrícolas como combustible principal para cocinar y calentar sus hogares, lo que conlleva importantes consecuencias para la salud, la economía y el medio ambiente:

• Casi 2 millones de muertes al año son causadas por la inhalación de humo proveniente de fogatas de cocina en interiores ^{[ 1 ].}
• Las infecciones respiratorias son la principal causa de muerte en niños pequeños en todo el mundo.
• Se estima que cada año se dedican 50 mil millones de horas a recolectar leña.
• En algunas zonas donde la leña y el carbón vegetal son escasos, más de una cuarta parte de los ingresos de una familia se gasta en combustible.

El laboratorio D del MIT desarrolló un método para convertir residuos agrícolas en carbón vegetal. Este combustible, proveniente de los campos, no produce humo y puede elaborarse localmente y a bajo costo. En países donde el maíz es el alimento básico, el carbón vegetal de mazorca tiene el potencial de reducir significativamente la deforestación y proporcionar una alternativa de combustible para cocinar más económica y saludable que la leña. Una de las principales barreras para la promoción del carbón vegetal de mazorca es que produce niveles peligrosos de monóxido de carbono y no puede utilizarse en interiores. Nuestro equipo ha desarrollado un método para triturar el carbón vegetal de mazorca hasta convertirlo en polvo, el cual puede transformarse en briquetas que no producen grandes cantidades de monóxido de carbono y pueden utilizarse en interiores.

En Tanzania, la familia promedio utiliza 40 kg de carbón vegetal al mes, con un coste de 30 dólares.

Costo bajo: entre 20 y 50 dólares.

Actualmente, las mazorcas carbonizadas se trituran pisándolas o golpeándolas con objetos pesados ​​como bloques de cemento. La inhalación de polvo de carbón se reduce colocando las mazorcas carbonizadas en un saco de arroz forrado con una bolsa de basura de plástico, que a su vez está forrada con otro saco de arroz. La bolsa de basura de plástico desarrolla agujeros durante el proceso de trituración y debe reemplazarse después de cada lote. Si un emprendedor produce 5 lotes de carbón al día, utilizará 25 bolsas de plástico a la semana, o aproximadamente 1250 bolsas al año (si trabaja 50 semanas al año). Si una caja de 25 bolsas cuesta 2 dólares, el suministro anual de bolsas costará 100 dólares. Para incentivar a los usuarios a comprar nuestro dispositivo, estamos diseñando uno que cuesta la mitad que la alternativa actual.

Rápido: 6 libras en 10 minutos.

Cada lote de mazorcas carbonizadas pesa aproximadamente 2,7 kg y se puede aplastar pisándolas en 10 minutos. Nuestro dispositivo está diseñado para ser igual de rápido.

Rendimiento fiable

El dispositivo produce partículas de menos de 5 mm de diámetro. Se ha comprobado que una mezcla de partículas, desde polvo fino hasta trozos de 5 mm, puede formar una briqueta que arde de manera uniforme y con escasa producción de monóxido de carbono.

Seguro: minimiza la inhalación de polvo de carbón.

El dispositivo limita la exposición del usuario al polvo de carbón, que es nocivo al inhalarse. Este polvo se compone de partículas ultrafinas de carbón que se dispersan en el aire al triturar las mazorcas carbonizadas o al transportar o agitar el polvo de carbón. Para minimizar la transferencia del polvo de carbón de un recipiente a otro, el dispositivo lo deposita directamente en el contenedor, donde se mezcla con un aglutinante húmedo. Una vez que el usuario deposita las mazorcas carbonizadas en la tolva del dispositivo, la tapa impide que el polvo de carbón se escape.

Fabricado localmente con materiales disponibles.

Ambos modelos del dispositivo constan de tablas de madera y tubos y varillas de acero comunes. Según los materiales disponibles, el cilindro de la rejilla puede fabricarse con chapa de acero expandida soldada a un tubo de acero, o con cemento vertido en un molde hecho con un tubo de PVC. Ambos modelos pueden fabricarse con herramientas manuales y soldadura.

Intuitivo

El dispositivo es intuitivo de usar y reparar.

Ergonómico

El dispositivo se acciona manualmente con una manivela y puede ser operado por una sola persona. Si bien podría adaptarse para funcionar con pedales, no es necesario para alcanzar la velocidad y el par motor requeridos.

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  un bidón de petróleo lleno de mazorcas de maíz carbonizadas
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  un puñado de carbón molido, está bastante sucio
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  Boceto del prototipo final
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  Boceto del prototipo final con notas
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  rodillo de hormigón
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  Rodillo de acero con acero expandido soldado por puntos.
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  Briqueta de carbón vegetal de 2 dólares desarrollada por D-Lab.
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  Residuos agrícolas briquetados listos para la combustión sin humo.
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  medidas para la construcción de la base
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  Medidas básicas para el rodillo dentro de la construcción de la caja
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  Medidas para la construcción del mango

Un bidón de aceite produce 5 kg de residuos agrícolas carbonizados. 50 kg de briquetas de carbón se venden a 30 dólares al cliente.

Nuestro equipo ha desarrollado prototipos funcionales para una trituradora de carbón vegetal que cumple con los criterios de diseño. El siguiente paso en el proceso es difundir información sobre el proceso de carbón vegetal a los usuarios para obtener retroalimentación sobre lo que necesita mejorarse. Actualmente estamos trabajando en la documentación de los diseños que hemos desarrollado. Produciremos un manual de producción que proporcionaremos al Equipo de Carbón Vegetal del MIT que trabaja con Haití y a Jesse Austin-Breneman, quien trabaja en Perú. Ellos difundirán la información a emprendedores y ONG en esas regiones. En Zambia, Joshua Cholobesa propondrá el proyecto de carbón vegetal a World Vision International y al Fondo Cristiano para Niños (CCF). Joshua también discutirá el proyecto con los jefes de aldea en el distrito de Mumbwa, donde es Consejero de Área (cargo en el gobierno local). Joshua también planea trabajar con las escuelas secundarias locales en su área. La escuela secundaria tiene algunas clases de carpintería, por lo que es posible que los estudiantes aprendan a fabricar algunas partes de la trituradora de carbón vegetal. En Tanzania, Bernard Kiwia trabajará con el Centro Global Alliance Vijana en Arusha. Es instructor de tecnología apropiada en el centro. En enero de 2008, estudiantes del D-lab capacitaron al Centro Vijana en la producción de carbón vegetal a partir de mazorcas de maíz, así como en la fabricación del horno de bidones de aceite y la prensa de briquetas. Bernard sabe cómo fabricar la trituradora de carbón y puede enseñar a otros a hacerlo. El Centro Vijana también puede impartir capacitaciones y demostraciones para otras ONG y grupos comunitarios. En enero de 2009, Sumit presentará el proyecto de carbón vegetal a la Fundación Pan-Himalaya de Base, Avani, Selco India Limited y Sewa Bank en India.