Corn Cob Charcoal Crusher/nl
Het D-lab van MIT ontwikkelde een methode om landbouwafval om te zetten in betaalbare rookloze brandstoffen, zoals suikerrietkool en maïskolfkool. Deze landbouwafvalkool heeft het potentieel om ontbossing tegen te gaan en de gevaarlijke effecten van kookvuren binnenshuis te verminderen . Een beperkende factor bij de adoptie van deze technologie is de noodzaak van een houtskoolbreker.
Het verbranden van gecarboniseerde kolven produceert minder rook dan gewone biomassabrandstoffen , maar de gecarboniseerde kolven produceren een gevaarlijk niveau van koolmonoxide W. D-lab ontwikkelde een apparaat om houtskoolpoeder om te zetten in een dichte, compacte briket die veilig brandt, maar het is moeilijk om de gecarboniseerde kolven te vermalen tot houtskoolpoeder zonder gevaarlijke hoeveelheden houtskoolstof in te ademen. Het houtskoolvermalingsapparaat van ons team pakt de kloof in dit alternatieve brandstofproces aan.
Voor meer informatie kunt u contact opnemen met het team via: mailto:crushers@mit.edu
Teaminformatie
- Joshua Cholobesa, districtsraadslid van Mumbwa, Zambia
- Nathan Cooke, productontwerp, Art Center College of Design in Pasadena, VS
- Bernard Kiwia, monteur en elektricien, docent geschikte technologieën bij Global Alliance Vijana Centre, Tanzania
- Sumit Pahwa, productietechniek, Sant Longowa Instituut voor Techniek en Technologie, India
- Jessica Vechakul, Werktuigbouwkunde, MIT, VS
Inleiding
Meer dan twee miljard mensen gebruiken hout, houtskool, mest of landbouwresten als primaire brandstof voor hun kook- en verwarmingsbehoeften, wat leidt tot aanzienlijke gevolgen voor de gezondheid, de economie en het milieu:
- Bijna 2 miljoen doden per jaar worden veroorzaakt door het inademen van rook van kookvuren binnenshuis [ 1 ]
- Luchtweginfecties zijn wereldwijd de belangrijkste doodsoorzaak onder jonge kinderen
- Er wordt geschat dat er jaarlijks 50 miljard uur wordt besteed aan het verzamelen van brandhout
- In sommige gebieden waar hout en houtskool schaars zijn, wordt meer dan een kwart van het gezinsinkomen uitgegeven aan brandstof
MIT D-lab heeft een manier ontwikkeld om landbouwafval om te zetten in houtskool. Deze brandstof van de velden is rookloos en kan lokaal en betaalbaar worden gemaakt. In landen waar het basisvoedsel op maïs is gebaseerd, heeft maïskolfkoolstof het potentieel om ontbossing aanzienlijk te verminderen en een alternatief te bieden voor kookbrandstof dat betaalbaarder en gezonder is dan houtbrandstoffen. Een groot obstakel voor de promotie van maïskolfkoolstof is dat het een gevaarlijk niveau aan koolmonoxide produceert en niet binnenshuis kan worden gebruikt. Ons team heeft een manier ontwikkeld om de maïskolfkoolstof te vermalen tot een poeder dat kan worden verwerkt tot een briket die niet veel koolmonoxide produceert en binnenshuis kan worden gebruikt.
De markt begrijpen
Een gemiddeld gezin in Tanzania gebruikt 40 kg houtskool per maand, wat neerkomt op $ 30.
Ontwerpvereisten
Lage kosten: $20-$50
Momenteel worden gecarboniseerde kolven vermalen door erop te stappen of er met zware voorwerpen zoals sintelblokken op te slaan. Inademing van houtskoolstof wordt verminderd door gecarboniseerde kolven in een rijstzak te doen die bekleed is met een plastic vuilniszak die bekleed is met een andere rijstzak. De plastic vuilniszak ontwikkelt gaten tijdens het vermalen en moet na elke batch worden vervangen. Als een ondernemer 5 batches houtskool per dag maakt, gebruikt hij 25 plastic zakken per week of ongeveer 1250 zakken per jaar (als hij 50 weken per jaar werkt). Als een doos met 25 zakken $ 2 kost, kost een jaar aan zakken $ 100. Om gebruikers aan te moedigen ons apparaat te kopen, ontwerpen we een apparaat dat de helft kost van het huidige alternatief.
Snel: 6 pond in 10 min.
Elke partij gecarboniseerde kolven weegt ongeveer 6 pond en kan worden vermalen door erop te stappen in 10 minuten. Ons apparaat is ontworpen om net zo snel te zijn.
Betrouwbare prestaties
Het apparaat produceert deeltjes die kleiner zijn dan 5 mm in diameter. Er is ontdekt dat een mengsel van deeltjes variërend van fijn poeder tot 5 mm brokken, kan worden gevormd tot een briket die gelijkmatig en met weinig koolmonoxide brandt.
Veilig: minimaliseert het inademen van houtskoolstof
Het apparaat beperkt de blootstelling van de gebruiker aan het houtskoolstof dat schadelijk is bij inademing. Houtskoolstof bestaat uit superfijne deeltjes houtskool die in de lucht worden gegooid wanneer de gecarboniseerde kolven worden vermalen of wanneer het houtskoolpoeder wordt getransporteerd of geroerd. Om de overdracht van het houtskoolpoeder van de ene naar de andere opvangbak te minimaliseren, deponeert het apparaat houtskoolpoeder rechtstreeks in de bak waar het wordt gemengd met een natte binder. Nadat de gebruiker de gecarboniseerde kolven in de trechter van het apparaat heeft gedeponeerd, voorkomt het deksel dat het houtskoolstof ontsnapt.
Lokaal vervaardigd met beschikbare materialen
Beide modellen van het apparaat bestaan uit houten planken en gewone stalen buizen en staven. Afhankelijk van de beschikbare materialen kan de roostercilinder worden gemaakt van geëxpandeerd staal dat aan een stalen buis is gelast, of cement dat in een mal van een PVC-buis wordt gegoten. Beide modellen kunnen worden gemaakt met handgereedschap en lassen.
Intuïtief
Het apparaat is intuïtief te gebruiken en te repareren.
Ergonomisch
Het apparaat is handbediend en kan door één persoon worden bediend. Het apparaat heeft de potentie om te worden aangepast voor pedaalkracht, maar is niet noodzakelijk voor de vereiste snelheid en koppel.
Ontwerp
een vat vol gecarboniseerde maïskolven ter waarde van een olievat
een handvol gemalen houtskool, het is behoorlijk vies
schets van het definitieve prototype
schets van het definitieve prototype met aantekeningen
betonrol
stalen rol met puntgelaste geëxpandeerde stalen
$2 houtskoolbrikettenmaker ontwikkeld door D-Lab
gebriketteerd landbouwafval klaar voor rookloze verbranding
metingen voor de basisconstructie
basismetingen voor de rol in de doosconstructie
metingen voor de constructie van het handvat
Kosten
| Item | Kosten |
|---|---|
| Olievat | $10 |
| Houtskoolbreker | $25 |
| 3 Briketten | $6 |
| Totaal | $41 |
1 olievat levert 5 kg verkoold landbouwafval op. 50 kg houtskoolbriketten worden voor $ 30 aan de klant verkocht.
| Item | Kosten |
|---|---|
| Cassave (bindmiddel) | $0,51 |
| Vervoer | €1,46 |
| Verpakking | $1,50 |
| Werk | $15 |
| Totaal | € 18,82 |
| Kosten voor de klant | $30 |
| Variabele kosten | € 18,82 |
| Totale winst | € 11,18 |
| Scenario 1 | Scenario 2 |
|---|---|
|
|
Volgende stappen
Ons team heeft werkende prototypes ontwikkeld voor een houtskoolbreker die voldoet aan de ontwerpcriteria. De volgende stap in het proces is om informatie over het houtskoolproces te verspreiden naar gebruikers, zodat we feedback kunnen krijgen over wat verbeterd moet worden. We werken momenteel aan het documenteren van de ontwerpen die we hebben ontwikkeld. We zullen een productiehandleiding produceren die we zullen verstrekken aan het MIT Charcoal Team dat met Haïti werkt , en aan Jesse Austin-Breneman die in Peru werkt. Zij zullen de informatie verspreiden naar ondernemers en NGO's in die regio's. In Zambia zal Joshua Cholobesa het houtskoolproject voorstellen aan World Vision International en Christian Children's Fund (CCF). Joshua zal het project ook bespreken met dorpshoofden in het district Mumbwa, waar hij de Area Councilor is (positie in de lokale overheid). Joshua is ook van plan om samen te werken met lokale middelbare scholen in zijn gebied. De middelbare school heeft een aantal timmerlessen, dus het is mogelijk dat de studenten leren hoe ze sommige onderdelen van de houtskoolbreker moeten maken. In Tanzania zal Bernard Kiwia samenwerken met Global Alliance Vijana Center in Arusha. Hij is een instructeur van geschikte technologie bij het centrum. In januari 2008 trainden D-lab-studenten Vijana Center hoe ze houtskool van maïskolven konden maken en hoe ze de olietrommeloven en brikettenpers konden maken. Bernard weet hoe hij de houtskoolbreker moet maken en kan andere mensen leren hoe ze die moeten maken. Vijana Center kan ook trainingen en demonstraties geven voor andere NGO's en gemeenschapsgroepen. In januari 2009 zal Sumit het houtskoolproject voorstellen aan de Pan Himalayan Grassroots Foundation, Avani, Selco India Limited en Sewa Bank in India.