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Solarchapingo, una propuesta de educación ambiental alternativa

27 de abril de 2016

Por Jonás Torres Montealbán, Universidad Autónoma Chapingo, Texcoco-México. IBERCIENCIA. Comunidad de Educadores para la Cultura Científica
La energía solar utilizada en el secado de productos agrícolas, ha sido utilizada comúnmente de manera artesanal.

Con el desarrollo de tecnologías de colectores solares, sistemas digitales de procesamiento de la información y nuevos materiales; se vuelve necesario el aprovechamiento de éste tipo de energía de manera más eficiente. Solarchapingo, como proyecto de educación ambiental, divulgación científica y aplicación de la energía solar, propone prototipos solares desde la interdisciplinariedad (Físicos, Ingenieros, Biólogos, Químicos y Agrónomos) con tres objetivos: 1) desarrollar en la comunidad de la Universidad Autónoma Chapingo, una educación alternativa sobre el aprovechamiento de la energía solar; 2) estudiar contenidos científicos y ambientales como: mecanismos de transferencia de energía térmica, velocidades de flujo, transferencia de masa, aprovechamiento de materiales, reciclaje, sustentabilidad, contaminación ambiental y energías alternas, y 3) trasladar a los contextos de comunidades rurales y urbanas, las propuestas sobre el uso de la energía solar.

Una aplicación de esta propuesta, son los procesos de remoción del agua en alimentos: como el secado mediante la evaporación de esta por medio del calor. Por mencionar un ejemplo interdisciplinario de prototipo solar, es un sistema de deshidratación solar de frutas y verduras. En el cual, los Físicos e ingenieros participantes, aplican su conocimientos de mecanismos de trasferencia de energía térmica (conducción, convección y radiación) y diseño de estructural, figura 1. Los agrónomos químicos y biólogos, participan en la conservación de alimentos, inocuidad, selección de productos agrícolas, meteorología y control de calidad.

Al mismo tiempo, se desarrollan experiencias con estudiantes que ayudan en la comprensión de la y estudio de la energía solar a través de desarrollar simultáneamente la medición de variables física como: al utilizar sensores de humedad, temperatura, radiación solar y presión. Con esto, se logra documentar las necesidades del uso energético con enfoque sustentable y la información obtenida, sirve para analizar y desarrollar aplicaciones. Logrando con ello, una alternativa en la educación ambiental que surja de necesidades reales de la población a la que va dirigida.

Por otro lado, el secado de los productos agrícolas mediante un deshidratador que constituye de diferentes sistemas (captación solar, convección natural, transporte de flujo y almacenamiento), figura 2. Suma el conocimiento de diferentes disciplinas involucradas en Solarchapingo, para el aprovechamiento de productos agrícolas de una manera integral y para mejorar la economía de productores y consumidores.

Para prever el tiempo requerido para es necesario equipos accesibles de medición y adquisición en tiempo real de los datos de las variables físicas. La tarjeta Arduino es de bajo costo y de programación abierta. La conversión de la señal analógica en la señal digital correspondiente de los sensores de temperatura, humedad y de radiación solar. Una vez lograda la lectura del valor analógico por Arduino (es una placa o tarjeta controladora, con una serie de entradas y salidas, y que se programa a través de la computadora mediante un lenguaje de programación abierto), el software procesa esos datos para posteriormente definir los parámetros de: tiempo de adquisición, condiciones ambientales, tipos de productos a deshidratar y tipo de secador solar a utilizar. La radiación solar y la humedad ambiental, son los principales parámetro que determinan el tiempo de secado y se deben considerar también factores degradantes como el aire, el polvo y los microorganismos que puedan afectar el producto final.

Finalmente, los proyectos como Solarchapingo, no pueden, ni deben dejar de ser interdisciplinarios. Se debe a sus respectivas disciplinas que se relacionan entre si, con objetivos generales pero con respeto a los objetivos particulares. Toman como base la integración didáctica con exploración aplicada (IDEA). Metodología dinámica que pretende hallar soluciones a diferentes dificultades de educativas y de necesidades de la vida cotidiana.

Figura 1. Deshidratador de frutas y verduras.
Figura 2. Partes que constituyen el deshidratador solar.

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