Une grande partie des pertes de fruits et légumes après récolte dans les pays en développement est due au manque d’installations de stockage appropriées. Bien que les entrepôts réfrigérés constituent la meilleure méthode de conservation des fruits et légumes, ils sont coûteux à l’achat et à l’exploitation. Par conséquent, dans les pays en développement, on s'intéresse aux alternatives simples et peu coûteuses, dont beaucoup dépendent d'un refroidissement par évaporation qui est simple et ne nécessite aucune alimentation externe.
Le principe de base repose sur le refroidissement par évaporation. Lorsque l'eau s'évapore, elle puise de l'énergie dans son environnement, ce qui produit un effet de refroidissement considérable. Le refroidissement par évaporation se produit lorsque de l'air, pas trop humide, passe sur une surface humide ; plus le taux d’évaporation est rapide, plus le refroidissement est important. L'efficacité d'un refroidisseur par évaporation dépend de l'humidité de l'air ambiant. L’air très sec peut absorber beaucoup d’humidité, ce qui entraîne un refroidissement plus important. Dans le cas extrême d’un air totalement saturé d’eau, aucune évaporation ne peut avoir lieu et aucun refroidissement ne se produit. Pour ces raisons, il existe des conditions générales de fonctionnement dans lesquelles le refroidissement par évaporation peut apporter le plus d'avantages, des climats à faible humidité (moins de 40 % d'humidité relative), des températures relativement chaudes (température quotidienne maximale supérieure à 25 °C), de l'eau disponible à ajouter à l'appareil entre une et trois fois par jour et emplacement dans un endroit ombragé et bien aéré.
Généralement, un refroidisseur par évaporation est constitué d’un matériau poreux alimenté en eau. De l'air chaud et sec est aspiré sur le matériau. L'eau s'évapore dans l'air, augmentant son humidité et réduisant en même temps la température de l'air. Il existe de nombreux styles différents de refroidisseurs par évaporation. La conception dépendra des matériaux disponibles et des exigences des utilisateurs. Quelques exemples de conceptions de refroidissement par évaporation sont décrits ci-dessous.
Contenu
Modèles de pots
Ce sont des modèles simples de refroidisseurs par évaporation qui peuvent être utilisés à la maison. La conception de base consiste en un pot de stockage placé à l’intérieur d’un pot plus grand contenant de l’eau. Le pot intérieur stocke les aliments conservés au frais.
Une adaptation de la conception de base à double pot est la glacière Janata, développée par le Food & Nutrition Board of India. Un pot de conservation est placé dans un bol en terre cuite contenant de l'eau. Le pot est ensuite recouvert d'un chiffon humide que l'on plonge dans le réservoir d'eau. L'eau aspirée par le tissu s'évapore en gardant le pot de stockage frais. Le bol est également posé sur du sable humide, pour isoler le pot du sol chaud.
Mohammed Bah Abba, un enseignant au Nigeria, a développé un système de stockage « pot dans pot » à petite échelle qui utilise deux pots de tailles légèrement différentes. Le plus petit pot est placé à l’intérieur du plus grand pot et l’espace entre les deux pots est rempli de sable. Mohammed a remporté le Rolex 200 Award for Enterprise pour son design. De plus amples détails figurent dans le numéro 4, volume 27 octobre/décembre 2000 de Appropriate Technology, et un guide de construction supplémentaire peut être trouvé dans le Guide des meilleures pratiques basé sur des études menées au Mali par le MIT D-Lab, le World Vegetal Center et Movement eV. [1]
Au Soudan, Practical Action et la Woman's Association for Earthenware Manufacturing ont expérimenté la conception du stockage de Mohammed Bah Abba. Le but de l'expérimentation était de découvrir à quel point le stockage Zeer est efficace et économique pour la conservation des aliments. Zeer est le nom arabe des grands pots utilisés. Les résultats sont présentés dans le tableau suivant.
| Produire | Durée de conservation des produits sans utiliser le Zeer | Durée de conservation des produits utilisant le Zeer |
|---|---|---|
| Tomates | 2 jours | 20 jours |
| Goyaves | 2 jours | 20 jours |
| Fusée | Un jour | 5 jours |
| Gombo | 4 jours | 17 jours |
| Carottes | 4 jours | 20 jours |
À la suite des tests, l'Association des femmes pour la fabrication de faïences a commencé à produire et à commercialiser des pots spécifiquement destinés à la conservation des aliments.
Une glacière en bambou
La base de la glacière est constituée d'un plateau de grand diamètre qui contient de l'eau. Des briques sont placées dans ce plateau et un cylindre à tissage ouvert en bambou ou en matériau similaire est placé sur les briques. Un tissu en toile de jute est enroulé autour du cadre en bambou, garantissant que le tissu plonge dans l'eau pour permettre à l'eau de remonter jusqu'à la paroi du cylindre. Les aliments sont conservés dans le cylindre avec un couvercle placé sur le dessus.
Une glacière Almirah
L'Almirah est une glacière plus sophistiquée dotée d'un cadre en bois recouvert de tissu. Il y a un bac à eau à la base et au-dessus du cadre dans lequel plonge le tissu, le gardant ainsi humide. Une porte battante et des étagères internes permettent un accès facile aux produits stockés.
Un refroidisseur à charbon
Le refroidisseur à charbon de bois est fabriqué à partir d'une charpente en bois ouverte d'environ 50 mm x 25 mm (2" x 1") de section. La porte est réalisée en ouvrant simplement un côté du cadre. Le cadre en bois est recouvert de treillis, à l'intérieur et à l'extérieur, laissant une cavité de 25 mm (1") remplie de morceaux de charbon de bois. Le charbon de bois est pulvérisé avec de l'eau et, lorsqu'il est mouillé, assure un refroidissement par évaporation. Le cadre est monté à l'extérieur de la maison sur un poteau avec un cône métallique pour dissuader les rats et une bonne couche de graisse pour empêcher les fourmis d'accéder à la nourriture.
Le sommet est généralement solide et recouvert de chaume, avec un surplomb pour dissuader les insectes volants (non illustré sur la figure 2).
Toutes les chambres de refroidissement doivent être placées dans un endroit ombragé et l’exposition au vent contribuera à l’effet de refroidissement. Des flux d’air peuvent être créés artificiellement grâce à l’utilisation d’une cheminée. Par exemple, en utilisant un mini ventilateur électrique ou une lampe à huile pour créer des flux d'air à travers la cheminée, le tirage qui en résulte aspire de l'air plus frais dans l'armoire située sous la cheminée. L'armoire froide Bhartya utilise ce principe pour garder son contenu au frais. Les étagères en treillis métallique et les trous au bas de l'armoire surélevée assurent la libre circulation de l'air passant sur les aliments stockés.
Chambres de refroidissement statiques
L'Institut indien de recherche agricole a développé un système de refroidissement qui peut être construit dans n'importe quelle partie du pays en utilisant des matériaux disponibles localement.
La structure de base de la chambre de refroidissement, souvent appelée chambres de refroidissement par évaporation (ou ECC), peut être construite à partir de briques et de sable de rivière, avec un couvercle en canne ou autre matière végétale et des sacs ou du tissu. Il doit également y avoir une source d'eau à proximité. La construction est assez simple. Tout d'abord, le sol est construit à partir d'une seule couche de briques, puis un mur creux est construit en brique autour du bord extérieur du sol avec un espace d'environ 75 mm (3") entre le mur intérieur et le mur extérieur. Cette cavité est ensuite remplie. avec du sable. Environ 400 briques sont nécessaires pour construire une chambre de la taille indiquée sur la figure 3, qui a une capacité d'environ 100 kg. Un revêtement pour la chambre est constitué de cannes recouvertes d'un sac, le tout monté dans un cadre en bambou. être protégé du soleil en réalisant un toit pour fournir de l'ombre.
Après la construction, les murs, le sol, le sable présent dans la cavité et le couvercle sont complètement saturés d'eau. Une fois la chambre complètement humide, un aspersion d’eau deux fois par jour suffit à maintenir l’humidité et la température de la chambre. Un simple système d’arrosage goutte à goutte automatisé peut également être ajouté, comme le montre la figure 3.
Un autre aperçu détaillé de la construction peut être trouvé dans le Guide des meilleures pratiques basé sur des études réalisées au Mali par le MIT D-Lab, le World Vegetal Center et Movement eV. [2]
Cave de stockage Naya
Practical Action Nepal a réussi à transférer une technologie de refroidissement, similaire à celle de l'Institut indien de recherche agricole, en particulier vers les zones rurales. Il s'appelle Naya Cellar Storage et a été conçu à l'origine par le Dr Gyan Shresthra de la Green Energy Mission et M. Joshi. Il est relativement facile d'adapter la conception aux exigences des utilisateurs et la construction est réalisée à partir de matériaux disponibles localement. Les résultats ont été encourageants pour les transformateurs de produits alimentaires ruraux qui ont peu ou pas de revenus et n'ont pas pu acquérir de coûteux réfrigérateurs.
Les matériaux de base suivants sont nécessaires pour construire la cave de stockage Naya :
- Briques-1200-1500
- Sable - 400-500 kilogrammes (880 lb - 110 lb)
- Boyau en polyéthylène - 6 mètres (26')
- Réservoir/seau d'eau - capacité de 100 litres (22 gal)
- Bambou/bois - 1,82 mètres (6') deux pièces et 2,15 mètres (7') deux pièces
- Paille - 2 paquets
- Sacs
Détails de construction
Choisissez un petit terrain d'environ 1,52 mètres carrés (5'x 5') orienté à l'opposé du soleil ou dans une partie ombragée de la parcelle ou là où le soleil ne brille pas autant d'heures par jour. Le sol doit être légèrement incliné pour que les eaux souterraines s'écoulent loin de votre construction et ne s'infiltrent pas dans la chambre.
La taille de la cave peut varier en fonction de l'utilisateur. Plus le volume à stocker est important, plus la taille de la chambre est grande. Normalement, une structure rectangulaire en pierre ou en brique sans mortier de 1,22 x 0,92 mètres (3'x 4') est construite.
Matériau de remplissage des murs : Sable propre. Il doit être exempt de terre pour éviter toute contamination par des impuretés organiques.
Posez d'abord une couche de sable d'au moins 25 mm (1") d'épaisseur, étalez-la et compactez-la soigneusement sur le sol sur la zone où la chambre doit être construite et une couche de briques ou de pierres est posée sur le sable. Aussi plat et de niveau que possible. Utilisez un long morceau de bois droit pour mesurer et remplir de sable supplémentaire sous les briques ou les pierres qui doivent être ajustées (il est également possible de poser d'abord une couche de briques pour obtenir un sol plus uniforme, si nécessaire). vous pouvez vous permettre ce coût supplémentaire)
Une chambre à double paroi est construite avec les briques. Voir la figure 3 ci-dessus. L'espace entre les parois extérieure et intérieure de la chambre peut être d'environ 125 mm (5"). La cavité entre ces deux parois est remplie de sable propre. Si vous souhaitez mettre des étagères ou des crochets pour suspendre vos produits sur les murs intérieurs , vous pouvez maintenant préparer les attaches là où celles-ci doivent être placées. En incorporant des attaches métalliques entre différentes couches de briques (qui forment la paroi interne de votre chambre), vous pouvez rendre les étagères plus stables, mais rendre les attaches et les étagères suffisamment solides et robustes, selon. sur le poids que vous stockerez sur ces étagères à l'avenir. Ne faites pas de grands espaces dans les couches de briques car le sable ou l'eau de la couche intermédiaire pourrait s'infiltrer dans votre chambre.
Construisez à une hauteur d'environ 1,22 mètre (3'), ou construisez-le aussi haut que vous pouvez vous le permettre, et plus tard dans le futur, ajoutez des couches supplémentaires de briques pour augmenter la hauteur des murs et l'espace de stockage. Mais n’oubliez pas que vous devez pouvoir vous tenir au sol à l’extérieur de la chambre et pouvoir atteindre vos marchandises stockées au sol à l’intérieur de la chambre.
Système d'irrigation : Un tuyau en polyéthylène haute densité percé de nombreux petits trous d'épingle sur toute sa longueur est posé sur la couche de sable entre les deux murs, près du sommet de la construction. Le tuyau est bouché à son extrémité afin que l'eau libérée d'un réservoir se répande à travers ces trous et maintienne le sable humide à l'intérieur de toutes les parois. Emballez du sable autour du tuyau afin qu'il repose fermement, mais pas de manière trop compacte ou incrustée de manière permanente. Vous devrez peut-être plus tard pouvoir le soulever et réparer ou déboucher les trous du tuyau si vous remarquez qu'il est peut-être bloqué.
Construisez un toit de chaume ou plat solide en bois, en planches, en planches ou en bambou. Il ne doit pas devenir trop lourd car vous devrez le retirer manuellement pour accéder à la chambre de stockage. Placez plusieurs bâtons de bambou courts (au moins 4 à 6) de la même longueur, collez-les à la même profondeur dans la couche de sable, répartis uniformément autour du bord (le plus important étant les coins). Les poteaux doivent dépasser d’un centimètre (un demi-pouce) au-dessus de la couche supérieure de briques. De cette façon, le toit est soutenu et maintenu à une petite distance au-dessus de la chambre froide. Le toit peut être recouvert de tout type de matériau pouvant être solidement fixé, feuilles textiles tissées, filet à mailles fines, grands sacs. Fixez-le bien pour qu'il ne risque pas de se détacher (à cause des vents forts ou des animaux). Vous pouvez également fixer des charnières sur un mur de briques extérieur, afin de pouvoir ouvrir et fermer rapidement et facilement. Cela peut également vous permettre de mettre un verrou sur votre toit. Si vous choisissez un toit plat au-dessus de votre chambre, vous pouvez placer des briques ou d'autres poids dessus et vous assurer que l'eau de pluie ne s'infiltre pas dans votre chambre.
Pour garder la chambre fraîche, le sable doit être humide à tout moment et la circulation de l'air autour de la chambre doit être libre. L'air à l'intérieur de la chambre est refroidi par l'effet de l'humidité qui s'évapore de l'eau du sable et est émis à travers les briques poreuses vers l'air sec extérieur, prolongeant ainsi la durée de conservation des aliments stockés à l'intérieur.
Opération
Pour éviter d’endommager les fruits et légumes, ils doivent tous être soigneusement stockés dans des plateaux/paniers en bambou ou en plastique. Les plateaux/paniers peuvent avoir quatre pieds afin que leur contenu soit soulevé du sol de la chambre. Vous pouvez également accrocher des sacs textiles sur les murs intérieurs si vous avez monté des crochets ou autres attaches lors de la construction.
Le débit d'eau à travers le tuyau doit être régulé en réponse aux changements de température extérieure pour permettre aux conditions à l'intérieur de la chambre de rester constantes.
Dans l'un des villages où Practical Action Nepal a installé des séchoirs solaires « Satso », une jeune mère possédait également une chambre froide Naya et stockait avec succès du chou et du gingembre jusqu'à 2 semaines de plus que sans la chambre. Elle a utilisé des pierres de rivières disponibles localement pour construire les murs et a recouvert la chambre d'un morceau de sac monté sur une croix de bambou.
Références et lectures complémentaires
- Refroidir vos concombres Appropriate Technology Journal Volume 24, Numéro 1 Juin 1997 page 27
- Kitchen Trails, Food Chain, numéro 18 juillet 1996, ITDG
- Refroidissement sans électricité, chaîne alimentaire, numéro 12 juillet 1994, ITDG
- Gardez-le au frais : Maintien de la qualité des légumes et des fruits pendant le stockage, AT Source Volume 19 Numéro 2
- Technologie au niveau du village pour une vie meilleure et des revenus plus élevés, l'UNICEF a deux pages décrivant un refroidisseur de charbon de bois par évaporation
- Technologie villageoise appropriée pour les services de base, UNICEF
- Transformation, conservation et emballage de tomates et de fruits, un exemple d'usine villageoise, Guus de Klein, TOOL. Il y a une description d’une salle de refroidissement par évaporation au charbon de bois dans ce livre.
- Le Centre de technologies alternatives propose un dépliant intitulé Réfrigération verte. Cela fournit des informations utiles sur les meilleures conceptions de réfrigérateurs standard.
- Villages en mutation : nouvelles et opinions rurales Vol. 14, No 2 avril-juin 1995, Consortium sur la technologie rurale (CORT)
- Guide des meilleures pratiques de refroidissement par évaporation par MIT D-Lab, The World Vegetal Center et Movement eV [3]
- Technologies de refroidissement par évaporation pour un stockage amélioré des légumes au Mali par le MIT D-Lab et le Centre mondial des légumes [4]
Contacts utiles
M. Mohammed Bah Abba
Jigawa State Polytechnic College of Business and Management Studies
Sani Abacha Way
PMB 7040
Dutse
Jigawa State
Nigeria
Institut indien de recherche agricole
Pusa Campus
New Delhi-110 012
Inde
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