Corn Cob Charcoal Crusher/zh
麻省理工学院的D 实验室开发了一种将农业废弃物转化为价格合理的无烟燃料的方法，例如甘蔗炭和玉米芯炭。这种农业废弃物炭有潜力防止森林砍伐并减少室内烹饪火灾的危险影响。采用这项技术的一个限制因素是需要木炭粉碎机。
燃烧碳化玉米芯产生的烟雾比普通生物质燃料少，但碳化玉米芯会产生危险水平的一氧化碳。D -lab 开发了一种装置，可以将木炭粉变成安全燃烧的致密紧凑的团块，但很难在不吸入危险量的木炭粉的情况下将碳化玉米芯粉碎成木炭粉。我们团队的木炭粉碎装置解决了这种替代燃料工艺中的空白。
如需更多信息，请联系团队：mailto:crushers@mit.edu
团队信息
- Joshua Cholobesa，赞比亚蒙布瓦区议员
- Nathan Cooke，美国帕萨迪纳艺术中心设计学院产品设计专业
- Bernard Kiwia，机械师、电工，坦桑尼亚全球联盟 Vijana 中心适用技术讲师
- Sumit Pahwa，印度圣隆戈瓦工程技术学院制造工程专业
- Jessica Vechakul，美国麻省理工学院机械工程系
介绍
全球有超过 20 亿人使用木材、木炭、粪便或农业废弃物作为烹饪和取暖的主要燃料，从而对健康、经济和环境造成了严重后果：
- 每年有近 200 万人因吸入室内烹饪烟雾而死亡[1]
- 呼吸道感染是全球儿童死亡的主要原因
- 据估计，每年收集木柴要花 500 亿个小时
- 在一些木材和木炭稀缺的地区，超过四分之一的家庭收入用于购买燃料
麻省理工学院 D-lab 开发了一种将农业废弃物制成木炭的方法。这种来自田地的燃料无烟，可以在当地以低廉的价格生产。在以玉米为主食的国家，玉米芯木炭有可能大大减少森林砍伐，并提供比木质燃料更实惠、更健康的烹饪燃料替代品。推广玉米芯木炭的一个主要障碍是它会产生危险水平的一氧化碳，不能在室内使用。我们的团队已经开发出一种方法，将玉米芯木炭粉碎成粉末，然后制成不会产生大量一氧化碳并可在室内使用的煤球。
了解市场
坦桑尼亚普通家庭每月使用40公斤木炭，成本为30美元。
设计要求
低成本：20-50美元
目前，炭化玉米芯是通过踩踏或用煤渣块等重物击打来压碎的。将炭化玉米芯放在一个米袋中，米袋内衬一个塑料垃圾袋，再衬上另一个米袋，可以减少吸入木炭粉尘。塑料垃圾袋在粉碎过程中会产生孔洞，每生产一批木炭后必须更换。如果一位企业家每天生产 5 批木炭，他每周将使用 25 个塑料袋，每年将使用约 1250 个塑料袋（如果他每年工作 50 周）。如果一盒 25 个塑料袋的价格为 2 美元，那么一年的塑料袋价值将为 100 美元。为了鼓励用户购买我们的设备，我们正在设计一款成本仅为当前替代品一半的设备。
快：10分钟减掉6磅。
每批碳化玉米芯约 6 磅，踩上去 10 分钟就能碾碎。我们的设备设计得同样快。
可靠性能
该装置产生的颗粒直径小于 5 毫米。研究发现，从细粉到 5 毫米大块的颗粒混合物都可以制成燃烧均匀且一氧化碳含量极少的煤球。
安全：尽量减少吸入炭灰
该装置限制了用户接触吸入后有害的炭粉的机会。炭粉由超细的炭颗粒组成，这些颗粒在粉碎碳化玉米芯或运输或搅拌炭粉时被抛入空气中。为了最大限度地减少炭粉从一个容器转移到另一个容器，该装置将炭粉直接放入容器中，并与湿粘合剂混合。用户将碳化玉米芯放入装置的料斗后，盖子会防止炭粉逸出。
利用当地现有材料制造
两种型号的装置均由木板和普通钢管和钢棒组成。根据可用的材料，格栅圆筒可以由膨胀钢点焊到钢管上制成，也可以由水泥灌入由 PVC 管制成的模具中制成。两种型号都可以用手工工具和焊接制成。
直觉的
该设备的使用和维修都很直观。
人类工程学的
该装置是手摇式的，一个人就可以操作。该装置有可能适应脚踏动力，但对于所需的速度和扭矩来说并不是必需的。
设计
一桶油桶的碳化玉米芯
一把磨碎的木炭，很脏
最终原型的草图
带注释的最终原型草图
混凝土滚筒
带点焊膨胀钢筋的钢辊
D-Lab 开发出售价 2 美元的木炭成型机
制成块状的农业废弃物可供无烟燃烧
基础结构测量
箱内滚轮结构的基本测量
手柄结构测量
成本
| 物品 | 成本 |
|---|---|
| 油桶 | 10美元 |
| 木炭粉碎机 | 25美元 |
| 3 制砖机 | 6美元 |
| 全部的 | $41 |
1 个油桶可产生 5 公斤碳化的农业废弃物。50 公斤木炭球以 30 美元的价格卖给顾客。
| 物品 | 成本 |
|---|---|
| 木薯（粘合剂） | 0.51 美元 |
| 运输 | 1.46 美元 |
| 包装 | 1.50 美元 |
| 劳动 | 15美元 |
| 全部的 | 18.82美元 |
| 客户成本 | 30美元 |
| 变动成本 | 18.82美元 |
| 总利润 | 11.18美元 |
| 场景 1 | 场景 2 |
|---|---|
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下一步
我们的团队已经开发出符合设计标准的木炭粉碎机工作原型。该流程的下一步是向用户传播有关木炭工艺的信息，以便我们获得需要改进的反馈。我们目前正在记录我们开发的设计。我们将制作一份生产手册，提供给与海地合作的麻省理工学院木炭团队和在秘鲁工作的 Jesse Austin-Breneman。他们将向这些地区的企业家和非政府组织传播这些信息。在赞比亚，Joshua Cholobesa 将向世界宣明会和基督教儿童基金会 (CCF) 提出木炭项目。Joshua 还将与 Mumbwa 区的村长讨论该项目，他是该地区的地区议员（当地政府职位）。Joshua 还计划与他所在地区的当地高中合作。高中开设了一些木工课，学生可能会学习如何制作木炭粉碎机的某些部件。在坦桑尼亚，Bernard Kiwia 将与位于阿鲁沙的全球联盟 Vijana 中心合作。他是该中心的一名相关技术讲师。2008 年 1 月，D-lab 的学生培训了 Vijana 中心如何用玉米芯制作木炭，以及如何制作油桶窑和煤球压榨机。Bernard 知道如何制作木炭粉碎机，并且可以教其他人如何制作。Vijana 中心还可以为其他非政府组织和社区团体进行培训和演示。2009 年 1 月，Sumit 将向印度的 Pan Himalayan Grassroots Foundation、Avani、Selco India Limited 和 Sewa Bank 提出木炭项目。