La tecnología solar y la participación comunitaria se unen para ayudar a los agricultores de bajos ingresos en la India

La tecnología solar y el compromiso comunitario se unen para ayudar a los agricultores de bajos ingresos en la India por los escritores del personal Stanford CA (SPX) 19 de abril de 2022
Desde la izquierda, el investigador Innus Khan con un agricultor de chiles (que solicitó el anonimato) y los investigadores Michael Machala y Andrey Poletayev después de discutir los desafíos del secado de chiles al aire libre en 2017.

Involucrar a las personas que se beneficiarán directamente de la investigación tecnológica es fundamental para el desarrollo sostenible, como lo han experimentado los investigadores al trabajar con productores de chile en la India durante más de cuatro años.

Un equipo dirigido por la Universidad de Stanford desarrolló una tecnología de energía solar para mejorar la calidad y cantidad de productos agrícolas secos y potencialmente aumentar los ingresos de los pequeños agricultores en la India, que promedian alrededor de $ 5 por día. Debido a su mejor calidad, los chiles secados con el equipo se vendieron a precios entre un 14 % y un 22 % más altos que los chiles secados tradicionalmente al aire libre, según un estudio reciente en Energía para el Desarrollo Sostenible. Dependiendo de los costos subyacentes del agricultor, tal aumento de ingresos podría duplicar las ganancias, pero el costo de comprar el equipo, aprender a usarlo y la incertidumbre de los resultados financieros son barreras para la adopción. El diseño operativo y técnico no son baladíes. Por ejemplo, el invernadero piloto tiene requisitos técnicos exigentes, como alcanzar temperaturas de hasta 140 grados Fahrenheit para el secado y permanecer por debajo de los 89 grados para el cultivo de plántulas. Además, el estudio explora cómo las organizaciones o empresas de terceros podrían comprar el equipo y proporcionar el crecimiento y secado de las plántulas por una tarifa a los agricultores, quienes evitarían los costos iniciales del equipo y verían los beneficios financieros del uso del equipo. La investigación sugiere que las entidades solventes, como los grupos colectivos de agricultores , comerciantes o exportadores, deberían ser los inversores en el invernadero. Con subsidios del gobierno y préstamos privados para la compra de equipos, la entidad propietaria podría cobrar tarifas por dos servicios de múltiples fincas durante siete meses del año. En este escenario, el estudio encuentra que el costo del equipo se recuperaría en solo un año, en lugar de los 6,5 años para una sola finca que usa el equipo solo para secado. Colaboración
“La mayoría de los proyectos se basan en la demanda y la necesidad de la comunidad”, explicó Khan. “Debido a que conocemos bien este problema, comenzamos con Michael y Andrey a crear conjuntamente esta tecnología para abordar el problema de los chiles secos”. De vuelta en Stanford, el proyecto Suryodaya – llamado así por la palabra hindi para ” sunrise”: superó desafíos técnicos con la ayuda de estudiantes universitarios de último año con especialización en ingeniería mecánica en el curso final Diseño de ingeniería mecánica: integración del contexto con la ingeniería. Todos los años, desde 2018, los estudiantes del curso han ayudado a resolver desafíos de diseño clave. Para abordar estos problemas, el estudio también examina la financiación alternativa disponible para los agricultores. y posibles beneficios adicionales, como evitar el desperdicio común de al menos el 10 por ciento de un cultivo de las lluvias en el secado al sol al aire libre y usar el equipo para cultivar plántulas cuando no se está secando. Mejoraría el sustento de muchos millones de agricultores en todo el mundo que cultivan y secan productos, como uvas, especias y frijoles.

“La innovación tecnológica en energía es solo una parte de la respuesta para reducir la pobreza en la agricultura. Se requiere comprensión y enfoques a nivel de sistemas para garantizar que satisfagamos de manera adecuada y ética las necesidades de los agricultores al mismo tiempo que diseñamos para la escalabilidad”, dijo la coautora Sally Benson, autora principal del estudio y profesora en el Departamento de Ingeniería de Recursos Energéticos de Stanford.

Después de una presentación en Stanford por la Fundación Deshpande En 2017, el autor principal y académico posdoctoral Michael Machala, PhD ’17, y el coautor Andrey Poletayev, PhD ’20, fueron a Karnataka, India, para reunirse con Innus Khan, director senior de iniciativas agrícolas de la fundación y coautor del estudio La organización, con sede en los Estados Unidos y la India, desarrolla empresas sostenibles y escalables que tienen impactos sociales y económicos significativos.

Los agricultores de chile dijeron a los investigadores en visitas de campo que el secado tradicional al aire libre puede tardar semanas en completarse y causar degradación o deterioro total. ge de la decoloración del sol, plagas, lluvia y hongos. La Fundación Deshpande estaba trabajando con más de 2000 agricultores de chile en ese momento, dijo Khan. El equipo descubrió que los daños causados ​​por el secado al sol del chile al aire libre en las granjas indias redujeron los ingresos en un tercio en promedio.

El equipo pensó que el emprendimiento social sostenible podría desbloquear soluciones escalables para los 125 millones de pequeñas granjas familiares de la India, una cuarta parte del total mundial. India es líder mundial en la producción de chile seco con 1,7 millones de toneladas por año, y muchos de los otros productos del país también se secan al aire libre. Solución a escala de sistemas Pasar del secado al sol al aire libre al secado en invernaderos no es una idea nueva, pero la investigación previa rara vez analizó la adopción. “La gente se enfocó en las preguntas técnicas, pero se perdieron las preguntas de cara al usuario que realmente determinan si una solución se implementa o no”, dijo Poletayev. El equipo descubrió que usar el equipo solo para secar productos agrícolas era una gran barrera para la adopción de una tecnología de secado mejorada. Los agricultores, que tienen pocos ingresos disponibles, tardarían de tres a siete años en pagar la compra del equipo con sus mayores ganancias, según el nuevo estudio.

“Debido a que los secadores solares no se utilizan gran parte del año, adaptamos el diseño de nuestro sistema para satisfacer otra necesidad agrícola de cultivo de plántulas, las cuales son más robustas y productivas al iniciarse en un invernadero”, dijo Machala. “Los agricultores informan que las plántulas cultivadas inicialmente en nuestro invernadero y luego trasplantadas a un campo producen hasta el doble de chiles que las sembradas en el campo”.

“Más de setenta estudiantes de seis departamentos y tres escuelas han contribuido a este proyecto. Realmente ha sido un esfuerzo transdisciplinario”, compartió Benson. Uno de esos estudiantes, Frederick Tan, BS ’18 , visitó la India para aprender más sobre el desafío de diseño de su equipo de estudiantes y finalmente se unió al equipo de investigación a tiempo completo. “Este proyecto une la academia con los problemas del mundo real. Pudimos aprovechar los recursos que tenemos la suerte de tener en Stanford para ayudar a otras personas en todo el mundo”, dijo Tan, ahora estudiante de maestría en el Departamento de Asuntos Civiles. e Ingeniería Ambiental. A la fecha, el El equipo de investigación ha comenzado a probar el concepto publicado, trabajando con pequeños agricultores para secar 24 000 kilogramos de chile rojo y cultivar 160 000 plántulas de chile, tomate y berenjena. Esperan realizar un estudio de prueba sobre el sistema completamente implementado y financiado. Y el equipo ha comenzado a cultivar y probar otros productos secos como cúrcuma, cebolla, frijol mungo, uvas e higos. Las temporadas de producción complementarias podrían aumentar la utilización del equipo de siete meses del año a 12. “Tenemos muchos resultados prometedores, pero se necesita más I y D para prepararse para la confirmación y adopción hacia el impacto a escala”, dijo Machala. Este trabajo fue financiado por el Instituto Precourt de Energía de Stanford, el Instituto Woods para el Medio Ambiente, el Centro TomKat para Energía Sostenible y Haas Center for Public Service, y por la Fundación Deshpande. Para obtener más información sobre el proyecto Suryodaya, comuníquese con Michael Machala en mmachala en stanford dot edu.

Informe de investigación: Superar las barreras para la adopción de secadores solares y la promesa de un uso multiestacional en la India

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Universidad Stanford

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