Evaporative cooling (Practical Action)/pt

Grande parte das perdas pós-colheita de frutas e verduras em países em desenvolvimento deve-se à falta de instalações adequadas de armazenamento. Embora as câmaras frigoríficas sejam o melhor método de conservação desses produtos, seu custo de aquisição e manutenção é elevado. Consequentemente, nos países em desenvolvimento, há interesse em alternativas simples e de baixo custo, muitas das quais dependem do resfriamento evaporativo, um método simples que não requer fonte de energia externa.

O princípio básico se baseia no resfriamento por evaporação. Quando a água evapora, ela absorve energia do ambiente, produzindo um efeito de resfriamento considerável. O resfriamento evaporativo ocorre quando o ar, não muito úmido, passa sobre uma superfície molhada; quanto mais rápida a taxa de evaporação, maior o resfriamento. A eficiência de um climatizador evaporativo depende da umidade do ar ambiente. O ar muito seco pode absorver muita umidade, resultando em maior resfriamento. No caso extremo de ar totalmente saturado de água, não ocorre evaporação e, consequentemente, não há resfriamento. Por esses motivos, existem condições gerais de operação em que o resfriamento evaporativo oferece os maiores benefícios: climas com baixa umidade (menos de 40% de umidade relativa), temperaturas relativamente altas (temperatura máxima diária superior a 25 °C), disponibilidade de água para abastecer o aparelho de uma a três vezes por dia e localização em área sombreada e bem ventilada.

Geralmente, um climatizador evaporativo é feito de um material poroso que é umedecido com água. O ar quente e seco é aspirado sobre o material. A água evapora, aumentando a umidade do ar e, ao mesmo tempo, reduzindo sua temperatura. Existem muitos modelos diferentes de climatizadores evaporativos. O design dependerá dos materiais disponíveis e das necessidades do usuário. Alguns exemplos de designs de climatizadores evaporativos são descritos abaixo.

desenhos de vasos

Estes são modelos simples de climatizadores evaporativos que podem ser usados ​​em casa. O modelo básico consiste em um recipiente de armazenamento colocado dentro de um recipiente maior que contém água. O recipiente interno armazena os alimentos que são mantidos refrigerados.

Uma adaptação do modelo básico de recipiente duplo é o resfriador Janata, desenvolvido pelo Conselho de Alimentação e Nutrição da Índia. Um recipiente para armazenamento é colocado em uma tigela de barro contendo água. O recipiente é então coberto com um pano úmido que é mergulhado no reservatório de água. A água absorvida pelo pano evapora, mantendo o recipiente fresco. A tigela também é colocada sobre areia úmida, para isolar o recipiente do solo quente.

Mohammed Bah Abba, um professor na Nigéria, desenvolveu um sistema de armazenamento em pequena escala do tipo "pote dentro de pote" que utiliza dois potes de tamanhos ligeiramente diferentes. O pote menor é colocado dentro do maior e o espaço entre os dois potes é preenchido com areia. Mohammed ganhou o Prêmio Rolex 200 para Empreendedorismo por seu projeto. Mais detalhes podem ser encontrados no Número 4, Volume 27, outubro/dezembro de 2000 da revista Appropriate Technology, e um guia de construção adicional pode ser encontrado no Guia de Melhores Práticas baseado em estudos realizados no Mali pelo MIT D-Lab, The World Vegetable Center e Movement eV. [1]

No Sudão, a Practical Action e a Associação Feminina para a Fabricação de Utensílios de Barro têm realizado experiências com o sistema de armazenamento criado por Mohammed Bah Abba. O objetivo da experimentação era descobrir a eficácia e a economia do sistema Zeer na conservação de alimentos. Zeer é o nome árabe para os grandes potes utilizados. Os resultados são apresentados na tabela a seguir.

Como resultado dos testes, a Associação Feminina para a Fabricação de Cerâmica começou a produzir e comercializar os potes especificamente para a conservação de alimentos.

cooler de bambu

A base do refrigerador é feita de uma bandeja de grande diâmetro que contém água. Tijolos são colocados dentro dessa bandeja e um cilindro de bambu ou material similar com trama aberta é colocado sobre os tijolos. Um tecido de juta é enrolado ao redor da estrutura de bambu, garantindo que o tecido fique submerso na água para permitir que a água suba pelas paredes do cilindro. Os alimentos são mantidos no cilindro com uma tampa colocada sobre ele.

um refrigerador de armário

O armário é um refrigerador mais sofisticado, com estrutura de madeira revestida de tecido. Possui uma bandeja com água na base e outra na parte superior, onde o tecido fica imerso, mantendo-o úmido. Uma porta articulada e prateleiras internas facilitam o acesso aos produtos armazenados.

Uma

O refrigerador a carvão é feito com uma estrutura aberta de madeira de aproximadamente 50 mm x 25 mm (2" x 1"). A porta é feita simplesmente articulando um dos lados da estrutura. A estrutura de madeira é revestida com tela, por dentro e por fora, deixando uma cavidade de 25 mm (1") que é preenchida com pedaços de carvão. O carvão é borrifado com água e, quando molhado, proporciona resfriamento evaporativo. A estrutura é montada do lado de fora da casa em um poste com um cone de metal para impedir a entrada de ratos e uma boa camada de graxa para evitar que formigas cheguem aos alimentos.

A parte superior é geralmente sólida e coberta de palha, com uma saliência para impedir a entrada de insetos voadores (não mostrado na Figura 2).

Todas as câmaras frigoríficas devem ser colocadas em locais sombreados, e a exposição ao vento contribuirá para o efeito de resfriamento. O fluxo de ar pode ser criado artificialmente através do uso de uma chaminé. Por exemplo, utilizando um mini ventilador elétrico ou uma lamparina a óleo para criar correntes de ar através da chaminé – a corrente resultante puxa o ar mais frio para dentro do armário situado abaixo da chaminé. O armário frigorífico Bhartya utiliza este princípio para manter o seu conteúdo fresco. Prateleiras de malha metálica e orifícios na parte inferior do armário elevado garantem a livre circulação do ar sobre os alimentos armazenados.

Câmaras de resfriamento estático

O Instituto Indiano de Pesquisa Agrícola desenvolveu um sistema de refrigeração que pode ser construído em qualquer parte do país, utilizando materiais disponíveis localmente.

A estrutura básica da câmara de resfriamento, frequentemente chamada de Câmara de Resfriamento Evaporativo (ou CRE), pode ser construída com tijolos e areia de rio, com uma cobertura feita de cana ou outro material vegetal e sacos ou tecido. Também deve haver uma fonte de água próxima. A construção é relativamente simples. Primeiro, o piso é construído com uma única camada de tijolos; em seguida, uma parede dupla de tijolos é construída ao redor da borda externa do piso, com um vão de cerca de 75 mm (3") entre a parede interna e a externa. Essa cavidade é então preenchida com areia. Cerca de 400 tijolos são necessários para construir uma câmara do tamanho mostrado na Figura 3, que tem uma capacidade de cerca de 100 kg. A cobertura da câmara é feita com canas cobertas com sacos, tudo montado em uma estrutura de bambu. Toda a estrutura deve ser protegida do sol com a construção de um telhado para proporcionar sombra.

Após a construção, as paredes, o piso, a areia na cavidade e a tampa são completamente saturados com água. Uma vez que a câmara esteja totalmente molhada, uma aspersão de água duas vezes ao dia é suficiente para manter a umidade e a temperatura da câmara. Um sistema de irrigação por gotejamento automatizado simples também pode ser adicionado, conforme mostrado na Figura 3.

Outro esboço detalhado para a construção pode ser encontrado no Guia de Melhores Práticas baseado em estudos no Mali realizados pelo MIT D-Lab, The World Vegetable Center e Movement eV. [2]

Naya adega de armazenamento

A Practical Action Nepal tem obtido sucesso na transferência de tecnologia de refrigeração, similar ao projeto do Instituto Indiano de Pesquisa Agrícola, especialmente para áreas rurais. Chamada de Naya Cellar Storage, a tecnologia foi originalmente projetada pelo Dr. Gyan Shresthra, da Missão de Energia Verde, e pelo Sr. Joshi. O projeto é relativamente fácil de adaptar às necessidades dos usuários e a construção utiliza materiais disponíveis localmente. Os resultados têm sido encorajadores para os processadores de alimentos rurais que possuem pouca ou nenhuma renda e não têm condições de adquirir refrigeradores caros.

Os seguintes materiais básicos são necessários para construir a adega Naya:

1. Tijolos - 1200-1500
2. Areia - 400-500 quilogramas (880 lb - 110 lb)
3. Mangueira de polietileno - 6 metros (26 pés)
4. Reservatório/balde de água - capacidade de 100 litros (22 galões)
5. Bambu/madeira - 1,82 metros (6 pés) em duas peças e 2,15 metros (7 pés) em duas peças.
6. Palha - 2 feixes
7. Sacos

detalhes da construção

Escolha um pequeno pedaço de terra de aproximadamente 1,52 metros quadrados (5' x 5') voltado para o lado oposto ao sol, em uma parte sombreada do terreno ou onde o sol não incida por muitas horas por dia. O terreno deve ter uma leve inclinação para que a água subterrânea escoe para longe da sua construção e não se infiltre na câmara.

O tamanho da adega pode ser variado de acordo com a necessidade do usuário. Quanto maior o volume a ser armazenado, maior será o tamanho da câmara. Normalmente, constrói-se uma estrutura retangular de pedra ou tijolo sem argamassa, com dimensões de 1,22 x 0,92 metros (3' x 4').

Material para enchimento de paredes: Areia limpa. Deve estar isenta de terra para evitar contaminação por impurezas orgânicas.

Primeiro, espalhe uma camada de areia com pelo menos 25 mm (1 polegada) de espessura, compactando-a bem sobre o solo na área onde a câmara será construída. Em seguida, assente uma camada de tijolos ou pedras sobre a areia, deixando o terreno o mais plano e nivelado possível. Utilize um pedaço longo e reto de madeira para medir e preencha com areia adicional sob os tijolos ou pedras que precisarem de ajuste. (Também é possível assentar primeiro uma camada de tijolos para obter um terreno mais uniforme, caso possa arcar com esse custo adicional).

Uma câmara de parede dupla é construída com os tijolos. Veja a figura 3 acima. O espaço entre as paredes externa e interna da câmara pode ser de aproximadamente 125 mm (5"). A cavidade entre essas duas paredes é preenchida com areia limpa. Se você quiser colocar prateleiras ou ganchos para pendurar seus produtos nas paredes internas, agora você pode preparar os fixadores nos locais onde eles serão instalados. Incorporando fixadores metálicos entre as diferentes camadas de tijolos (que formam a parede interna da câmara), você pode tornar as prateleiras mais estáveis. Mas certifique-se de que os fixadores e as prateleiras sejam sólidos e resistentes o suficiente, dependendo do peso que você armazenará nessas prateleiras no futuro. Não faça grandes espaços entre as camadas de tijolos, pois a areia ou a água da camada intermediária podem infiltrar-se na câmara.

Build to a height of around 1.22 meters (3'), or build it as high as you can afford, and later in the future add some extra layers of bricks, to increase wall height and storage space. But remember that you must be able to stand on the ground outside the chamber and be able to reach your stored goods on the floor inside the chamber.

Irrigation system: A high-density polythene hose with many small pinholes made along its whole length is laid on top of the sand layer between the two walls, near the top of the construction. The hose is blocked at the end so that water released from a tank spreads through these holes and keeps the sand moist inside all walls. Pack sand around the hose so it lies firmly, but not too compactly or permanently embedded. You might later need to be able to lift it up and repair or unclog the holes in the hose if you notices that it perhaps is blocked.

Construct a sturdy thatched or flat roof out of wood, board, planks or bamboo. It must not become too heavy as you will need to remove it manually to gain access to the storage chamber. Place several short bamboo poles (at least 4-6) of the same length, stick it down equally deep in the sand layer, evenly spread out around the rim (most importantly is the corners). The poles should stick up just a centimeter (half an inch) above the top layer of bricks. In that way the roof is supported and held a little distance above the cool chamber. The roof can be covered with any types of material that can be fastened securely, woven textile sheets, fine meshed net, large sacks. Fasten it well so that it does not risk getting loose (from strong winds or animals). You could also fasten hinges on one external brick wall, so it is possible to open and close quickly and conveniently. This can provide option for you to be able to put a lock on your roof too. If you choose a flat roof on top of your chamber you can place bricks or other weights on top of it, and make sure that rain water does not leak into your chamber.

To keep the chamber cool, the sand must be moist at all times and circulation of air around the chamber must be unhindered. The air inside the chamber is cooled by the effect of the humidity evaporating from the water in the sand, and it is emitted through the porous bricks towards the external dry air and thus prolonging the shelf-life of the food stored within it.

Operation

To prevent damage to the fruit and vegetables they should all be carefully stored in bamboo or plastic mesh trays/baskets. The trays/baskets can have four legs so that their contents are raised up from off the floor of the chamber. You can also hang textile bags on the interior walls if you mounted hooks or other fasteners during the construction.

The flow of water through the hose needs to be regulated in response to changes in the outside temperature to allow conditions within the chamber to remain constant.

Em uma das aldeias onde a Practical Action Nepal instalou secadores solares 'Satso', uma jovem mãe também tinha uma câmara fria Naya e conseguia armazenar repolho e gengibre por até duas semanas a mais do que antes. Ela usou pedras encontradas nos rios para construir as paredes e cobriu a câmara com um saco de estopa preso a uma estrutura de bambu entrelaçado.

Referências e leituras adicionais

• Resfriando seus pepinos. Revista de Tecnologia Apropriada, Volume 24, Número 1, Junho de 1997, página 27.
• Trilhas na Cozinha, Cadeia Alimentar, Número 18, julho de 1996, ITDG
• Refrigeração sem energia elétrica, Cadeia Alimentar, Número 12, julho de 1994, ITDG
• Mantenha refrigerado: Manutenção da qualidade de frutas e vegetais durante o armazenamento, AT Source Volume 19 Número 2
• O documento "Tecnologia em nível de aldeia para uma vida melhor e maior renda", da UNICEF, dedica duas páginas à descrição de um climatizador evaporativo a carvão ativado.
• Tecnologia apropriada para serviços básicos em aldeias, UNICEF
• Processamento, conservação e embalagem de tomates e frutas: um exemplo de fábrica rural, Guus de Klein, TOOL. Este livro contém a descrição de uma câmara de resfriamento evaporativo a carvão.
• O Centro de Tecnologia Alternativa possui um folheto intitulado Refrigeração Verde. Este folheto fornece informações úteis sobre os melhores modelos de refrigeradores convencionais.
• Aldeias em Transformação: Notícias e Opiniões Rurais, Vol. 14, nº 2, abril-junho de 1995, Consórcio de Tecnologia Rural (CORT)
• Guia de melhores práticas de resfriamento evaporativo do MIT D-Lab, The World Vegetable Center e Movement eV [3]
• Tecnologias de resfriamento evaporativo para melhor armazenamento de vegetais no Mali pelo MIT D-Lab e o Centro Mundial de Vegetais [4]

contatos úteis

Mohammed Bah Abba
Jigawa State Polytechnic Collage of Business and Management Studies
Sani Abacha Way
PMB 7040
Dutse
Jigawa State
Nigéria

Instituto Indiano de Pesquisa Agrícola,
Campus Pusa,
Nova Delhi-110 012,
Índia.
Tel.: +91-11-25733375, +91-11-25733367.
Fax: +91-11-25766420, +91-11-25851719.
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