Experimentele analyse en numerieke modellering op macroschaal van een nieuwe voedseldehydrator op zonne-energie

Landbouw in Ethiopië is de basis voor het bestaan en de basis van de economie van het land. Het staat voor 45% van het BBP, 86% van de totale winst van buitenlandse valuta, 85% van de werkgelegenheid en 70% van de grondstoffenbehoeften voor de lokale industrie. De prestaties van de agrarische sector bleven echter zwak en sterk beïnvloed door klimatologische omstandigheden en traditionele systemen. Studies hebben aangetoond dat Ethiopië een van de landen is die sterk beïnvloed worden door verliezen na de oogst. Te veel van het geoogste voedsel wordt verloren door bederf en besmettingen op zijn reis naar de consument. Schattingen suggereren 30% op het verlies van de oogst, en het ministerie van Landbouw streeft ernaar om verliezen te voorkomen die zich voordoen tijdens het oogsten, verwerken, opslaan, verwerken, verpakken, vervoeren en verhandelen. De verliezen variëren afhankelijk van factoren zoals de bederfbaarheid van de grondstof, omgevingstemperatuur en relatieve luchtvochtigheid (die zowel natuurlijke vervallen als schimmel- en bacteriële groei beïnvloedt), schade door pesten, insecten, knaagdieren en vogels, het tijdsinterval tussen oogst en consumptie en praktijken van de verwerking, opslag en verwerking van na-oes. Dit cijfer is enorm voor een land waarin de meerderheid van de bevolking aan voedselzekerheid leidt. Vandaar dat voedselveiligheid in Ethiopië letterlijk een kwestie is van leven en dood. Een van de strategieën om de landbouwproductie te verhogen, is om verlies van na-oester te beperken. Na-oogstbehandelingstechnologieën en meer specifieke droogprocessen zijn van groot belang, aangezien de landbouwproductie wordt verhoogd en voedsel wordt vervoerd naar gebieden waar het schaars is. Momenteel zijn de bestaande post-oogprocessen met behulp van zonne-energie verre van geoptimaliseerd en moet er veel worden gedaan om de efficiëntie en capaciteit van deze bestaande kleinschalige installaties te verhogen. Daarom zullen nieuw ontwikkelde zonne-droogconcepten met behulp van geschikte boeren- en dorpsniveau na-oogsttechnologieën, met behulp van lokaal beschikbare bouwmaterialen, waarbij bouwontwerpen worden betrokken, en het introduceren van agro-verwerkende technologieën met een laag gehalte, het probleem van de landbouwmaatschappij oplossen door sociale en culturele tradities te reflecteren. Hierdoor worden de verliezen na oogst geminimaliseerd, en verbeterde voedingswaarde en de houdbaarheidsduur van landbouwproducten zullen voedselveiligheid verbeteren, de opbrengst genereren en duurzame levensonderhoud bereiken. Om de behoeften van een goede oogstbehandeling van gewassen te verbeteren en de bestaande drooginstallaties te verbeteren, is het hoofddoel van dit PhD de ontwikkeling van een duurzaam droogproces om de verlies van na-oogst van verschillende gewassen te minimaliseren, waaronder oa aardappelen, mais ... Aangezien de boerderijen in Ethiopië meestal solitaire en ver weg zijn van openbare voorzieningen en omdat er veel zon in het land is, zal de belangrijkste energiebron van de droger zonne-energie zijn. De keuze van zonne-energie brengt echter veel moeilijkheden bij het ontwerp van de droogtechnologie. Uitdagingen zoals energieopslag tijdens de nacht, het gebruik van indirect zonlicht, de keuze van zonnepanelen of ketels ... moet tijdens het PhD zorgvuldig worden aangepakt. Het promovendus omvat de volgende subdoelen: • Ontwikkeling en validatie van een CFD model dat de luchtstroomverdeling binnen de droogkamer kan voorspellen, evenals de tijdsontwikkeling van de temperatuur binnen. • Het ontwikkelde CFD-model toepassen bij het ontwerpen van nieuwe concepten voor zonnevoedseldroger met verschillende inlaatconfiguraties en evaluatie van het effect van inlaatconfiguraties om de meest geschikte designconfiguratie te selecteren. • Ontwikkeling en validatie van een gecompliceerd capaciteitsmodel voor het modelleren van warmte en massaoverdracht van het droogproces ter vervanging van de noodzaak van computergereide CFD-berekeningen bij het ontwerpen van zonne-droger.