Reducir la pérdida y el desperdicio de alimentos es fundamental para crear un mundo Hambre Cero y alcanzar los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), especialmente el ODS 2 (Hambre Cero) y el ODS 12 (Garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles) por lo que son numerosas las iniciativas para ayudar a reducirlo. El aumento de la población mundial, el cambio climático, la escasez de fertilizantes producto de los altos precios de la energía necesaria para su proceso (Haber-Bosch), las sequías, etc comprometen garantizar el suministro de alimentos, especialmente en países del tercer mundo donde ya se anuncian hambrunas de alcance desconocido.
La meta 12.3 de los Objetivos de Desarrollo Sostenible pretende reducir a la mitad el desperdicio de alimentos per cápita en todo el mundo, tanto en la venta al por menor como en el consumo, y reducir las pérdidas de alimentos a lo largo de las cadenas de producción y suministro. Y es ahí cuando la tecnología surge como solución a algunos de estos desafíos.
Conservación de alimentos y mejora de la seguridad alimentaria sostenible.
Con la creciente demanda de productos frescos, el aumento de variedades ecológicas y la naturaleza perecedera de las frutas y verduras, el desperdicio de alimentos se está convirtiendo en un problema. Para combatirlo los humanos hemos desarrollado históricamente varios métodos de conservación de alimentos durante períodos de tiempo cada vez más largos. Uno de ellos es la deshidratación, que consiste en eliminar el agua de los alimentos para evitar el deterioro.
La principal diferencia entre deshidratación y liofilización es que la deshidratación elimina el agua por medio de un aumento de la temperatura. En cambio, la liofilización lo hace congelando previamente el material al que se le quiere extraer la humedad.
Sin embargo, los métodos de deshidratación tradicionales resultan muy intensivos en consumo de energía y, por tanto, muy costosos. Aquí donde entra en juego el uso de energía solar fotovoltaica junto a una nueva tecnología basada en deshidratación por infrarrojos.
¿Qué es la energía solar fotovoltaica?
A grandes rasgos es una fuente de energía renovable basada en una tecnología que convierte la luz solar en corriente eléctrica continua (CC) a través del uso de paneles solares. Esa corriente eléctrica continua se convierte a continuación en corriente eléctrica alterna (CA) gracias a un dispositivo denominado inversor y que permite usar esa electricidad para alimentar hogares, empresas, dispositivos, etc.
¿Qué son los deshidratadores infrarrojos?
Son un tipo de deshidratador que utiliza radiación infrarroja para eliminar el agua de los alimentos. La tecnología funciona emitiendo radiación infrarroja, que es absorbida por el agua en los alimentos convirtiéndose en vapor de agua produciendo la deshidratación. Este proceso ayuda a conservar los alimentos y prolongar su vida útil.
Al hablar de infrarrojos hay que saber con un poco de profundidad que son y que aplicación se quiere utilizar de ellos. Para hacernos una idea de la envergadura del Infrarrojo lo vamos a comparar con la envergadura del espectro de luz visible, que es el que nos permite ver todo nuestro mundo. El ojo tiene un sensor, la retina, que nos permite distinguir colores y formas cuando son alcanzados por determinadas longitudes de onda, en este caso son las que denominamos espectro visible que van desde los 0,3 hasta los 0,7 micrómetros. En comparación, el infrarrojo representa todo un universo al lado del espectro visible, con una amplitud que va desde los 0,7 micrómetros hasta los 1.000 micrómetros. De hecho, es tan amplio que está dividido en subfranjas que a su vez también hemos divido para poderlas clasificar. Así tenemos el Infrarrojo Cercano (NIR), el Infrarrojo Medio (MIR), y el Infrarrojo Lejano (FIR), cada uno de ellos con sus propiedades y su aplicabilidad.
Para cuestiones relacionadas con la salud, la activación metabólica y la deshidratación y el secado la franja óptima es el infrarrojo lejano (FIR) ya que se produce a bajas temperaturas y su efecto sobre los cuerpos es desde dentro hacia afuera.
En cuanto a aplicaciones relacionadas con la salud o crecimiento de seres vivos, dependiendo de la temperatura aplicada, la franja imprescindible es una subfranja dentro del FIR que en la antigua China llamaban el ‘rayo de la vida’, comprendida entre los 5 y los 15 micrómetros. Esta franja de energía en función de su uso tiene muchísimas aplicaciones: como sistema regenerador de colágeno, activador sanguíneo, acelerador metabólico, etc.
La tecnología de deshidratado y secado por FIR es patente de una empresa española que ya cuenta con el primer modelo comercial apoyado en energía solar enfocado a la reducción del desperdicio alimentario y la revalorizacion con alto valor comercial del destrío.
En el secado y deshidratado es excepcionalmente útil porque elimina de los cuerpos tan sólo el agua, preservando todas las demás propiedades organolépticas y con total control de la textura del producto final. Obviamente cada cuerpo, formato y destino de uso tienen sus particulares temperaturas y tiempos de aplicación.
En el caso del deshidratado, tiene que ser FIR, ya que el NIR o el MIR son demasiado energéticos y en lugar de deshidratar queman. La tecnología de deshidratado y secado por FIR es patente de una empresa española que ya cuenta con el primer modelo comercial apoyado en energía solar enfocado a la reducción del desperdicio alimentario y la revalorizacion con alto valor comercial del destrío.
Los beneficios de utilizar energía solar fotovoltaica junto a los deshidratadores por infrarrojos
Existen numerosos beneficios al utilizar energía fotovoltaica solar para deshidratadores infrarrojos. A continuación, se presentan algunos de los beneficios más significativos:
- Rentable: Los métodos de deshidratación tradicionales pueden ser costosos debido a la cantidad de energía que requieren. Sin embargo, el uso de energía solar fotovoltaica puede reducir significativamente el costo de la deshidratación.
- Amigable con el Medio Ambiente: La energía fotovoltaica es una fuente de energía limpia y renovable que no emite gases de efecto invernadero u otros contaminantes. Esto la convierte en una opción respetuosa con el medio ambiente para la deshidratación de alimentos.
ODS12 (JAE – creada con IA)
- Eficiente en el Uso de la Energía: La energía fotovoltaica es una tecnología eficiente en el uso de la energía. Esto significa que requiere menos energía para generar electricidad en comparación con otros métodos tradicionales.
- Confiable: El sol es una fuente de energía confiable y predecible. A diferencia de otras fuentes de energía, como el viento o el agua, la luz solar está disponible prácticamente en todo momento durante el día. Esto significa que los deshidratadores infrarrojos que utilizan energía fotovoltaica solar son menos propensos a interrupciones o fallos en la alimentación especialmente si van apoyados por baterías recargables que almacenan los excedentes.
- Global: Los deshidratadores infrarrojos que utilizan energía fotovoltaica se pueden utilizar en cualquier lugar donde haya acceso a la luz solar. Esto significa que se pueden utilizar en áreas donde no hay acceso a la red eléctrica, lo que los convierte en una opción ideal para los agricultores y las comunidades rurales.
- Calidad de los Alimentos: La tecnología de los deshidratadores infrarrojos es delicada con los alimentos, lo que significa que los nutrientes y el sabor de los alimentos se conservan mejor o tal cual. Además, al utilizar la deshidratación para conservar los alimentos, se puede controlar la textura (más crujiente o más gelatinosa) y evitar los conservantes y productos químicos que se utilizan en otros métodos de conservación.
- Línea de negocio de alta rentabilidad: la deshidratación por infrarrojos permite rentabilizar a agricultores, cooperativas y explotaciones el destrío de frutas y vegetales (producto que se descarta de la venta por no tener un aspecto atractivo) ofreciendo beneficios muy superiores al del producto de consumo estacional.
Cómo implementar la energía fotovoltaica solar en los deshidratadores infrarrojos
Para implementar la energía fotovoltaica solar en los deshidratadores infrarrojos, se necesitan algunos componentes básicos. Estos incluyen paneles solares, baterías de almacenamiento de energía y un inversor de corriente continua (CC) a corriente alterna (CA). Los paneles fotovoltaicos se encargan de convertir la luz solar en electricidad. Las baterías se utilizan para almacenar la electricidad generada por los paneles solares para su uso posterior. El inversor se encarga de convertir la corriente continua generada por los paneles fotovoltaicos y alimentar a los deshidratadores para que estos hagan su trabajo, el excedente de energía es almacenada en las baterías para su uso en horas sin sol. No obstante, se puede trabajar en turnos diurnos donde el uso de baterías no sería necesario, teniendo un coste menor de instalación y un payback mucho menor.
Foto JAE -creada con IA-
Conclusión
La energía fotovoltaica solar es una solución rentable, eficiente en el uso de la energía y respetuosa con el medio ambiente y muy útil en el campo de la deshidratación de alimentos, una tecnología que generará un gran impacto para la sociedad actual.
Esta tecnología permite conservar los alimentos próximos a caducar durante períodos largos lo que puede ayudar a reducir el desperdicio de alimentos y a mejorar la seguridad alimentaria en todo el mundo.
La producción de snacks, gominolas, harinas, agua, etc. a partir de vegetales y frutas que de otra manera irremediablemente terminarían como desperdicio, generará una nueva oportunidad de negocio además de trabajo.
Con la implementación adecuada de la tecnología, los deshidratadores infrarrojos pueden ser una herramienta valiosa para los agricultores y las comunidades rurales, y contribuir a la sostenibilidad de la cadena alimentaria.
