Μια ομάδα επιστημόνων από τη Γκάνα σχεδίασε και ανέλυσε μια μηχανή για το μηχανικό άνοιγμα καρπών κακάο, η οποία τροφοδοτείται αποκλειστικά από φωτοβολταϊκά (PV) πάνελ. Στις αναπτυσσόμενες περιοχές, η διαδικασία ανοίγματος των πολύτιμων αυτών καρπών εκτελείται χειροκίνητα με ματσέτες, κάτι που είναι χρονοβόρο, απαιτεί έντονη εργασία και εγκυμονεί κινδύνους για τους εργάτες. Η ανάπτυξη μηχανικών λύσεων αντιμετωπίζει προβλήματα, κυρίως λόγω υψηλού κόστους λειτουργίας, περιορισμένης πρόσβασης σε ηλεκτρική ενέργεια και εξάρτησης από ορυκτά καύσιμα, ιδιαίτερα σε αγροτικές περιοχές χωρίς δίκτυο, γράφει το περιοδικό pv.
Το προτεινόμενο σύστημα χρησιμοποιεί πέντε μονοκρυσταλλικά PV πάνελ των 275 W το καθένα, συνδεδεμένα παράλληλα για συνολική ισχύ 1.375 W. Η μηχανή καταναλώνει 4.720,46 Wh/ημέρα και το σύστημα διαθέτει υβριδική μπαταρία GEL 10 τεμαχίων των 100 Ah η κάθε μία, συνδεδεμένων κατάλληλα ώστε να παρέχουν την απαιτούμενη τάση και αυτονομία τριών ημερών. Ο ελεγκτής φόρτισης είναι 24 V και ο κινητήρας DC διαθέτει 1,3 hp. Η εγκατάσταση έγινε στο Κουμάσι της Γκάνα, με κλίση πάνελ 15° και με βάση μετρήσεις του Μετεωρολογικού Οργανισμού της Γκάνα, που καθόρισαν την ημερήσια ηλιακή ακτινοβολία και τη θερμοκρασία λειτουργίας από 24°C έως 41,6°C.
Οι δοκιμές έδειξαν ότι το σύστημα παράγει 5.843,75 Wh/ημέρα, υπερβαίνοντας κατά 23,7% την απαιτούμενη ενέργεια. Η απόδοση ανοίγματος λοβών φτάνει το 98,92%, με απόδοση διαχωρισμού 91%-96,5% και μικρές ζημιές στα φασόλια (1,03%), με ρυθμό επεξεργασίας 60 λοβών/λεπτό. Η μελέτη επιβεβαίωσε ότι η ενσωμάτωση ανανεώσιμης ενέργειας μειώνει την εξάρτηση από ορυκτά καύσιμα, βελτιώνει τη βιωσιμότητα και συμβάλλει στους Στόχους Βιώσιμης Ανάπτυξης 7, 9 και 13, προωθώντας τη μηχανοποίηση της μετασυλλεκτικής επεξεργασίας.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Solar Compass από τους επιστήμονες των Πανεπιστημίων University of Mines and Technology και Kwame Nkrumah University of Science and Technology, και δείχνει τη βιωσιμότητα και αποτελεσματικότητα των φωτοβολταϊκών συστημάτων στην αγροτική μηχανοποίηση.
Διαβάστε ακόμη
