MIT-forskere frigiver evaluering af billige køleanordninger i Mali

På tværs af Sahel, en semirid region i det vestlige og nordlige centrale Afrika, der strækker sig fra Senegal til Sudan, mange småbønder, markedsleverandører, og familier mangler en overkommelig og effektiv løsning til opbevaring og konservering af grøntsager. Som resultat, høstede grøntsager risikerer at blive fordærvet, før de kan sælges eller spises.

Det betyder tab af indkomst for landmænd og sælgere, reduceret tilgængelighed af nærende fødevarer for lokalsamfund, og en stigning i den tid, der bruges på at rejse for at købe friske råvarer. Problemet er særligt akut i områder uden for nettet, og for alle, der står over for økonomiske eller tekniske barrierer for køling.

Endnu, som beskrevet i en nyligt udgivet rapport "Evaporative Cooling Technologies for Improved Vegetable Storage in Mali" fra MIT's Comprehensive Initiative on Technology Evaluation (CITE) og MIT D-Lab, der er lave omkostninger, lavteknologiske løsninger til lokalsamfund, der har behov for at producere køling, der er afhængige af en ældgammel metode, der udnytter de luftkølende egenskaber ved vandfordampning. Fremstillet af simple materialer som mursten eller lerpotter, jute sæk eller halm, disse enheder har potentialet til at løse mange af de udfordringer, som husholdninger på landet og landmænd står over for, og som har behov for forbedret opbevaring af grøntsager efter høst.

Undersøgelsen blev udført af et team af forskere ledet af Eric Verploegen fra D-Lab og Ousmane Sanogo og Takemore Chagomoka fra World Vegetable Center, som er engageret i løbende arbejde med gartneri kooperativer og landmænd i Mali. For at få indsigt i brug og præferencer for fordampningskøleanordninger, holdet gennemførte interviews i Mali med brugere af køle- og opbevaringssystemerne og med interessenter langs grøntsagsforsyningskæden. De implementerede også sensorer til at overvåge produktets ydeevneparametre.

En god idé med behov for et spotlight

På trods af potentialet for evaporative køleteknologier til at opfylde et kritisk teknologisk behov, sparsomme forbrugeroplysninger er tilgængelige om rækken af ​​tilgængelige løsninger.

"Evaporative køleanordninger til forbedret opbevaring af grøntsager har eksisteret i århundreder, og vi ønsker at give den slags information om disse teknologier, der vil hjælpe forbrugerne med at beslutte, hvilke produkter der er rigtige for dem i betragtning af deres lokale klima og specifikke behov, " siger Verploegen, evalueringslederen.

De simple kamre køler grøntsager gennem fordampning af vand, på samme måde som fordampningen af ​​sved afkøler menneskekroppen. Når vand (eller sved) fordamper, den tager varmen med sig. Og i mindre fugtige klimaer som Mali, hvor det er varmt og tørt, teknologier, der drager fordel af denne køleproces, viser løfte om effektivt at konservere grøntsager.

Holdet undersøgte to forskellige kategorier af grøntsagskølingsteknologier:storskala grøntsagskølekamre konstrueret af mursten, strå, og sæk egnet til landbrugskooperativer, og enheder lavet af lerpotter til enkeltpersoner og små landmænd. Over tid, de overvågede ændringer i temperatur og fugtighed inde i enhederne for at forstå, hvornår de var mest effektive.

"Som forudsagt, " siger Verploegen, "den virkelige verden af ​​disse teknologiers ydeevne var stærkere i den tørre sæson. Vi vidste, at dette var sandt i et laboratorietestmiljø, men vi har nu data, der dokumenterer, at et temperaturfald på mere end 8 grader Celsius kan opnås i et virkeligt brugsscenarie."

Faldet i temperatur, sammen med den øgede luftfugtighed og beskyttelse mod skadedyr leveret af enhederne, resulterede i betydelige stigninger i holdbarheden for almindeligt opbevarede grøntsager, herunder tomater, agurker, aubergine, kål, og varm peber.

"De store vegetabilske køleanordninger lavet af mursten klarede sig betydeligt bedre end dem lavet af halm eller sække, både fra et teknisk præstationsperspektiv og også fra et brugervenligt perspektiv, " bemærker Verploegen. "For de små enheder, vi fandt nogenlunde ens ydeevne på tværs af forskellige designs, angiver, at designbegrænsningerne ikke er særlig stive; hvis de grundlæggende principper for evaporativ køling anvendes, en rimelig effektiv enhed kan fremstilles ved hjælp af lokalt tilgængelige materialer. Dette er et spændende resultat. Det betyder, at for at skalere brugen af ​​denne proces til at holde grøntsager friske, vi er i stand til at se på måder at formidle information og design på i stedet for at udvikle og distribuere fysiske produkter."

Forskningsresultaterne indikerer, at fordampningskøleanordninger ville give stor fordel for små landmænd, sælgere, der sælger grøntsager på et marked, og individuelle forbrugere, som på grund af økonomiske eller energimæssige begrænsninger, ikke har andre muligheder. Imidlertid, fordampningskøleanordninger er ikke egnede til alle indstillinger:de er bedst egnede til lokalsamfund, hvor der er adgang til vand, og der er behov for grøntsagsopbevaring i varmt og tørt vejr. Og, brugere skal være forpligtet til at passe på enhederne. Sensordata brugt i undersøgelsen afslørede, at brugere var mere tilbøjelige til at vande køleanordningerne i den tørre sæson og reducere deres brug af enhederne, efterhånden som regntiden startede.

Ressourcer til udviklingsforskere og praktikere

Ud over evalueringsrapporten, Verploegen har udviklet to praktiserende ressourcer, "Evaporative Cooling Decision Making Tool" (som er interaktivt) og "Evaporative Cooling Best Practices Guide, " for at understøtte bestemmelsen af ​​egnethed til fordampningskølere og lette enhedernes korrekte konstruktion og brug. Den tiltænkte målgruppe for disse ressourcer omfatter offentlige myndigheder, ikke-statslige organisationer, civilsamfundsorganisationer, og virksomheder, der kunne producere, distribuere, og/eller fremme disse teknologier.

Begge ressourcer er tilgængelige online.

Som en del af et igangværende projekt, MIT D-Lab og World Vegetable Center bruger resultaterne af denne forskning til at teste forskellige tilgange til at øge udbredelsen af ​​disse teknologier i de samfund, der kan drage størst fordel af dem.

"Denne undersøgelse gav os beviserne, der overbeviste os om kun at bruge de effektive typer af vegetabilske køleteknologier - de større murstenskamre, " siger World Vegetable Center plantesundhedsforsker Wubetu Bihon Legesse. "Og, beslutningsstøtteværktøjet hjalp os med at evaluere egnetheden af ​​evaporative kølesystemer, før de installerede dem."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), et populært websted, der dækker nyheder om MIT-forskning, innovation og undervisning.