1.- Descripción de la Tecnología.

"Deshidratador Solar Hibrido"

Reducir el consumo de energéticos convencionales, a través de la aplicación de energía solar, es actualmente una necesidad real para la deshidratación de productos agrícolas y piscícolas.

El desarrollo de una tecnología que le denominamos: "Deshidratador Solar Hibrido" (Patente en trámite), se refiere a un equipo solar hibrido eficiente, el cual consiste en equipos térmico-solares planos, tipo industrial de alto rendimiento que recepcionan la energía solar, convirtiéndola en la energía calorífica que se transmitirá a través de tubería de cobre e intercambiadores de calor, hacia una cámara de deshidratado, misma que se encuentra herméticamente sellada, obteniéndose como resultado el deshidratado o secado de frutos, granos, vegetales, flores y productos pesqueros a través de la energía solar, con la humedad relativa acorde a los requerimientos propios para cada producto como lo son: el cacao, mango, café, limón, coco, plátano, chile, variedad de pescado, camarón, entre otros,? con las características de ser un producto orgánico, libre de contaminantes, y que apoyado con el sistema hibrido de respaldo, consistente en generadores de agua caliente de alta eficiencia y rendimiento a base de gas (calentador industrial de paso), dará continuidad en forma automatizada al proceso de producción del deshidratado del producto en días nublados y jornadas nocturnas, aclarando que el intercambio de calor mediante este sistema hibrido, es por convección y no por combustión.

Nuestra tecnología nueva a diferencia de equipos similares, estriba en lo siguiente: Emplea la energía solar; distribuye la energía natural calorífica o energía térmica de manera uniforme dentro de la cámara de deshidratado, expulsando el exceso de humedad al exterior del horno en forma automática y programada, mediante sensores de temperatura; obtención de un producto orgánico y libre de contaminantes; conservación de las condiciones nutritivas del producto; tecnología no contaminante y silencioso; reducción de costos y gastos en el proceso de producción y mantenimiento; al ser también una tecnología hibrida, es decir, apoyo alterno de respaldo convencional estratégico, brinda continuidad al proceso de producción de deshidratado del producto, durante las 24 horas del día, proceso importante para los efectos industriales, ya que este desarrollo, tiene características modulares, con la capacidad de ampliarse.

2.- Aportación al Estado del Arte.

Los diversos sistemas de energía solar, se están convirtiendo rápidamente en un método común para calentamiento de fluidos, procesos de deshidratación de frutos, granos, productos piscícolas y generación de electricidad; los combustibles fósiles, incrementan su precio permanentemente y en la actualidad, la energía solar es una alternativa real, para reducir costos, gastos y la contaminación por residuos de la combustión (gas, gasolina o diesel).

El deshidratado o secado solar de frutos, y productos piscícolas, es una necesidad para la conservación de los mismos; la forma tradicional e incluso en la actualidad, el ser humano conserva sus productos secándolos por exposición directa a los rayos solares, originando una continuidad en la forma rudimentaria de realizar este proceso.

Ante estas circunstancias, la aportación de nuestro proyecto al estado del arte, tiene que ver con una imperiosa necesidad que existe en el campo agrícola y piscícola en el rubro del deshidratado; a este respecto, ofrecemos poner a su consideración y buen juicio, un proyecto que va a satisfacer los requerimientos y necesidades en estos campos productivos del país que, reducirán considerablemente sus costos y gastos por concepto de mantenimiento y consumo de gas o diesel, apoyar con este sistema solar hibrido, para obtener un producto orgánico y libre de contaminantes (gas, gasolina o diesel) que en la actualidad se utilizan para obtener su producto deshidratado al exponerlo en forma directa con estos energéticos convencionales.

Nuestro proyecto, tiene la facultad de utilizar una fuente de energía natural como lo es el sol, que permitirá obtener una mejor calidad del producto, orgánico y que conserva sus propiedades nutritivas, además de contar con tecnología de vanguardia y estratégica, que logre alcanzar la competitividad a nivel Nacional e Internacional en este ramo.

Comparativo con tecnologías disponibles:

3.- Integración Nacional.

El diseño como tema, ha jugado un papel determinante en la ciencia y la técnica. La reducción de los recursos energéticos no renovables y el incremento de la contaminación ambiental han incentivado a la creación de diseños más eficientes en el campo de las fuentes de energías naturales. En este sentido, como personas y como organizaciones, nos vemos comprometidos con la investigación y el desarrollo de estas Ingenierías Alternativas.

1. Es una tecnología nacional y el grado de integración de sus componentes es del 95 %.

2. La participación para el desarrollo de esta tecnología, es personal y organizacional, de acuerdo a lo siguiente:

• Director General de SAECSA, Energía Solar, siendo el investigador y cerebro en la dirección del proyecto.
• Director General de BRETCON, Ingeniería Solar, con el análisis y desarrollo de la teoría y practica.
• Técnicos en energía solar, ocupados para la construcción del prototipo.
• Este proyecto se llevo a cabo con motivos de investigación en los campos de la agricultura y piscicultura, enfocada a atender todas y cada una de las áreas productivas, para la deshidratación de diversos productos en estos ramos, y esta basada principalmente en cubrir necesidades reales de usuarios que buscan reducir el consumo de energéticos convencionales, a través de la aplicación de energía solar (ecotécnico), mismo que por sus características, se obtendrán importantes beneficios durante el proceso de producción.

4.-Viabilidad tecnológica (beneficio/costo).

La viabilidad tecnológica de nuestro proyecto, y como ya se ha venido mencionando, esta fundamentada principalmente en utilizar las energías renovables, en este caso la del sol, que apoyado con un sistema hibrido de respaldo convencional estratégico, brindará continuidad al proceso de producción de deshidratado del producto, durante las 24 horas del día; proceso importante, para los efectos industriales, ya que este desarrollo, tiene características modulares, con la capacidad de ampliarse.

Esta tecnología, permite ahorros estimados del orden del 80%, por concepto de reducción de gastos por consumo de gas, y reducción de tiempos en la deshidratación de un 65%.

Su impacto económico, se evaluó en lo siguiente:

1. Reducción de gastos en su proceso de producción y libre de mantenimiento del sistema solar del orden del 80%.

2. Garantía en el deshidratado y secado del producto en un tiempo menor al tradicional del 65%.

3. Obtención de un producto de calidad con características de ser orgánico y libre de contaminantes por la combustión (gas o diesel).

4. Conservación de las propiedades nutritivas del producto.

5. Utilización de fuentes naturales de energía (sol).

6. Contar con tecnología de vanguardia y estratégica que logre alcanzar la competitividad a nivel Nacional e Internacional en este ramo.

7. Bajos costos por concepto de instalación de los equipos térmico-solares, aprovechando infraestructura instalada, lo cual permitirá reducir aún más este concepto.

8. Deshidratación y secado del producto requerido entre un 5 y 7%.

9. Libre de ruidos en el proceso de secado (Equipo solar silencioso).

El monto de la inversión realizada, para el desarrollo de este proyecto fue de: $ 130,901.00 (ciento treinta mil, novecientos un pesos 00/100 m.n.), inversión totalmente privada.

De las múltiples investigaciones y su análisis, para llevar a cabo este proyecto y desde luego la toma de decisiones para lograr el objetivo, se considero parte fundamental el satisfacer una necesidad humana en forma eficiente y eficaz, que además sea segura y por supuesto rentable.

1.- Factibilidad de aplicación nacional:

La factibilidad de su aplicación, son inmensas, no nada más a nivel nacional sino internacional, haciéndose necesario forjar una prosperidad sostenible en estos campos tan importantes de la agricultura y piscicultura. México con su gran extensión territorial y con grandes recursos naturales, es más que viable la aplicación de este proyecto en el rubro de la deshidratación; productos tales como: el cacao, café, limón, coco, manzana, chile, mango, piña, entre otros productos agrícolas y los piscícolas, garantizan grandes posibilidades de comercialización en los mercados nacionales e internacionales, y que en los últimos diez años a tenido una gran aceptación en los mercados del mundo, observándose una alta tasa de crecimiento de estos productos.

La penetración estimada, esta considerada en más de un 90% nacional, puesto que su comercialización solo representa el 10% y 2% a nivel mundial; dadas estas circunstancias, diversas Asociaciones Agrícolas, Gobiernos, Empresas, Compañías; e inclusive chocolateras dedicadas a este tipo de actividades y particulares, son clara muestra del mercado potencial que este proyecto puede atender. En la actualidad, muchos gobiernos, empresas y compañías, han puesto toda su atención en este tipo de infraestructuras alternativas, generadas por energías renovables que logre alcanzar la mejor calidad del producto agrícola y piscícola de manera orgánica.

Nuestro proyecto: "Deshidratador Solar Hibrido" (patente en tramite), ha demostrado con diversos productos agrícolas y piscícolas, las aplicaciones y los beneficios que se pueden obtener, sin dejar de mencionar desde luego los ecológicos.

Uno de los mecanismos que hemos estado implantando, para que tenga mayor presencia en los mercados, es su difusión a través de conferencias y platicas con Asociaciones, empresarios, Compañías y Gobiernos de los Estados, considerándose por nuestra parte una aportación importante en este rubro.

2.- Estado de avance, pruebas, fabricación, etc.

El Deshidratador Solar Hibrido (prototipo), esta totalmente construido, éste, se encuentra en proceso de trámite ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI), bajo el número de Expediente de Patente de Invención Normal PA/a/2005/011588.

Sus pruebas, han sido satisfactorias como lo demuestran diversos análisis, entre ellos el elaborado por el Instituto Tecnológico de Comalcalco, para el producto agrícola del cacao, cuyos resultados mostraron un nivel aceptable de 7% de humedad, alcanzado en 12 horas; estas pruebas se hicieron en condiciones de temperatura ambiental promedio de 12°C, no así las efectuadas a temperaturas ambientales del sureste del país que oscilan entre 34 y 42°C de humedad relativa, que mejoran el tiempo utilizado para el deshidratado o secado del producto en 8 horas, contra las 18 hrs. que se realizan en forma tradicional.

Quedó demostrado también que nuestro equipo, elimino las concentraciones del acido acético que contiene el cacao, y que durante años, diversas organizaciones han dedicado a investigaciones para su eliminación, sin resultados favorables.

En cuanto al monto de las inversiones para la implementación a escala de producción masiva; en nuestro esquema de procesos para efectos de carácter industrial, establecemos que nuestro equipo tiene la facultad de ampliarse, es decir, es modular. En tal razón, la capacidad en el proceso del deshidratado para cada producto agrícola, se amolda a las necesidades reales de producción que cada empresa, asociación u organización requiera. En este sentido, la inversión esta en función de estas necesidades de mercado.

Una de las partes importantes para solventar estas inversiones, es precisamente apoyos financieros gubernamentales, hacia los productores del campo y porque no, hacia las empresas dedicadas al desarrollo de la investigación e infraestructura.

3.- Estrategia de financiamiento:

Como respuesta a lo novedoso de este tipo de proyectos y tecnología, se ha observado un interés en el campo agrícola y piscícola, por contar con infraestructuras a través de energías renovables que, ante una considerable demanda de productos orgánicos, paso de ser una desconfianza en su procesamiento a una confianza importante.

Derivado de lo anterior, el aspecto novedoso utilizado en este proyecto, es el utilizar 2 sistemas de energías, uno solar y el hibrido a base de gas, aclarando que el intercambio de calor mediante este sistema hibrido, es por convección y no por combustión.

Otra de las novedades de este proyecto, es el cumplimiento de los estándares relativos de humedad entre un 5 y 7%; la obtención de un producto orgánico y libre de contaminantes; el equipo solar hibrido, recibe un mínimo de mantenimientos, al no contar en un 80% con partes mecánicas; equipo silencioso y no contaminante; modular, con la capacidad de ampliarse; es un equipo termo hidráulico automatizado, con características intercambiadoras de calor por convección, y el equipo esta diseñado para trabajar, con un mínimo de personal.

1.- Impacto a las regiones donde se aplique:

Alrededor del 80% de la producción en el deshidratado de productos agrícolas, lo forman el cacao, café y el chile (ancho y guajillo) y el restante otros productos como lo son la manzana, piña, pera, plátano, jamaica entre otros sin dejar de citar los productos piscícolas; datos importantes de países productores de cacao arrojan que México se encuentra dentro de los 10 países con mayor producción obteniéndose 50 mil toneladas al año; en el caso del café, México está certificado como el primer país como productor de café orgánico, es decir desde su inicio en el proceso de cultivo, produciendo cerca de 300 mil sacos, mientras que la producción a nivel mundial es de 500 mil sacos anuales; para el caso del chile (ancho y guajillo), Zacatecas es el estado con mayor producción en el país, con una aportación de más de 20 mil toneladas al año que representan el 63% nacional; éstos productos por su alto valor en el consumo nacional e internacional, reditúa ganancias importantes a los productores. Dados estos datos, es de considerar el impacto económico que se favorecería con este proyecto, siendo enorme el mismo, ya que con el solo hecho de que en la actualidad el proceso de deshidratación se efectué con energéticos convencionales (gas, gasolina o diesel), y que estos a su vez incrementen sus precios permanentemente, garantiza que llevar a cabo la deshidratación mediante la energía natural, reconoce que su valor de mercado, no nada más a nivel nacional, si no internacional, serán superiores, ello sin considerar los beneficios ecológicos y el bajo impacto ambiental que provoca, traduciéndose también en beneficios para los propios consumidores.

2.- Desarrollo de infraestructura local:

En las diversas Zonas y Centro del país, y en específico para los estados de Tabasco, Chiapas, Veracruz y Zacatecas, el impacto local es grande, pruebas desarrolladas para este proyecto, son más que evidentes, manejando valores de radiación del orden de 850 w hr/mt.2, garantiza en estas zonas la permanencia de un proyecto como estos.

La tendencia en el consumo de alimentos orgánicos, ha venido creciendo de manera significativa en los últimos años, ante este mercado que registra este aumento porcentual, el impacto en el contexto nacional e internacional, tiene características sumamente atractivas y viables.

México es uno de los países ricos en agricultura y piscicultura, contando con grandes extensiones de tierra y mar; ante esto, consideramos que las una de las acciones, para dar mayor dinamismo a estos proyectos de Ingenierías Alternativas, son las inversiones privadas y gubernamentales, dirigidos hacia estos proyectos y hacia los productores del campo, es decir, existe una necesidad de invertir en estas energías renovables.

3.- Posibilidad de efecto multiplicador:

El utilizar energías renovables en este caso la del (sol), por si mismo detona otras actividades similares, y se pueden iniciar acciones hacia otras áreas y sectores de servicio.

El proyecto de nuestro Deshidratador Solar Hibrido, tiene también la facultad de deshidratar la carne comestible, flores y plantas, manteniendo sus propiedades orgánicas y nutritivas.

Nuestros trabajos han estado dirigidos directamente con el productor del campo y con algunas Dependencias de Gobierno de los Estados, a través de conferencias, reuniones, presentaciones y demostraciones del equipo.

Otros medios multiplicadores de divulgación, han sido por correos electrónicos y video conferencias a nivel nacional e internacional, con comentarios y resultados interesantes.

Resumen ejecutivo:

Se trata de un equipo solar hibrido eficiente, denominado: Deshidratador Solar Hibrido (Patente en trámite), que emplea energía solar e hibrida, para el deshidratado de diversos productos agrícolas y piscícolas; mediante este sistema, convierte a través de colectores térmicos solares planos, la energía calorífica proveniente del sol en la energía térmica que deshidratará los productos agrícolas y que, apoyado en un sistema hibrido de respaldo convencional, permitirá dar continuidad al proceso de deshidratado en días nublados y turnos de noche; éste sistema hibrido, es un calentador industrial de paso automático de gas, que genera agua caliente de 10 litros por minuto, mismo que se encenderá en forma automática, cuando éste, detecte variación de temperatura que se recibe de los colectores solares, aclarando que el intercambio de calor mediante este sistema hibrido, es por convección y no por combustión.

Los detalles característicos de este novedoso Deshidratador Solar Hibrido, plantea atender con profesionalismo, una necesidad real de los productores nacionales, el utilizar esta infraestructura, mostraría que las actividades agropecuarias y piscícolas en este ramo, pueden realizarse con el mínimo de recursos y con una alta eficiencia en su proceso de producción.

Relación de documentos anexos:

1. Acuse de Recepción/Inscripción.

2. Resumen Ejecutivo.

3. Informe de Actividades y Resultados.

4. Comentarios Adicionales.

5. Relación de Documentos Anexos.

Fotografías "Deshidratador Solar Hibrido":

El sistema Hibrido, es el respaldo de generadores de agua caliente de alta eficiencia y rendimiento a base de gas (calentador industrial de paso), que dará continuidad al proceso de producción del deshidratado del producto; este equipo de respaldo estratégico (sistema hibrido), en cuyo funcionamiento automático de su sistema, se encenderá, si la temperatura recibida de los colectores solares, es menor a los 8O°C; dicho mecanismo hibrido, respalda todo nuestro sistema, dando continuidad al proceso de producción de los productos agrícolas y piscícolas a deshidratar, en jornadas nocturnas y días nublados, aclarando que el intercambio de calor mediante este sistema, es por convección y no por combustión.