Los paneles evaporativos, que se utilizan en sistemas de refrigeración de invernaderos y otras instalaciones agrícolas -como establos y galpones cerrados y abiertos- mostraron una eficiencia hasta del 70% cuando son fabricados con residuos de coco, ladrillo y piedra pómez.
Felipe Andrés Obando Vega, estudiante del Doctorado en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, es el creador de este nuevo sistema que mejora la eficiencia productiva en dichas instalaciones.
Hasta ahora ese tipo de paneles se fabricaban únicamente a partir de celulosa, un material que aunque presenta buena eficiencia tiene varias desventajas. “Esos paneles son costosos, se dañan rápidamente y al estar hechos de celulosa contienen azúcares que terminan siendo consumidos por plagas como cucarachas y ratas, lo que a la larga afecta su eficiencia”, explicó Jairo Osorio, asesor de la investigación.
El investigador Obando detalló que los paneles son necesarios para mejorar el rendimiento de plantas y animales en espacios cerrados, pues ya está demostrado que el confort térmico tiene relación directa con la productividad: “los paneles evaporativos son la solución más usada para reducir la temperatura mediante un proceso de evaporación”.
El sistema funciona así: los paneles –que siempre están húmedos– hacen circular flujos de aire desde el exterior hacia el interior de la instalación. Al contacto con el aire, el agua empieza a evaporarse y la energía necesaria para esa evaporación sale precisamente del aire.
“Lo que sucede es que el proceso de evaporación le quita calor al aire, algo similar a lo que ocurre cuando salimos de una piscina y sentimos más frío: el agua se está evaporando con el calor del cuerpo y la temperatura en la piel baja”, detalla el investigador.
Desechos fáciles de conseguir
En su tesis propuso construir nuevos paneles a partir de desechos o productos fáciles de conseguir. Los ladrillos son residuos de las ladrilleras; la cáscara de coco casi siempre termina en la basura y la piedra pómez es un material de bajo peso y alta porosidad que se consigue fácilmente en el país.
“Evaluamos muchos materiales en un túnel de viento que desarrollamos en la Universidad y que está dotado con sensores de temperatura, presión y humedad. Con esa información se obtuvieron coeficientes de transferencia de calor y de masa, y se determinó la eficiencia de cada material”, añadió.
Después de seleccionar los mejores materiales, el estudiante de doctorado viajó a Brasil para realizar una pasantía y allí desarrolló un modelo computacional para implementar los paneles en instalaciones cerradas. Es decir, consiguió simular en un computador las condiciones en las que estaría el panel para predecir su comportamiento ante cambios de temperatura y ambiente, por ejemplo.
“Se simuló un establo cerrado para ganado de leche, usamos simulación con dinámica computacional de fluidos, se definió el modelo, se creó la estructura y se involucró un modelo matemático que muestra la distribución de la temperatura y la velocidad de la distribución del aire. Con eso se determinó si el diseño era adecuado o si se debían hacer modificaciones; dicho modelo también permite hacer mejoras en instalaciones ya creadas”, explicó el investigador.
En las pruebas realizadas, los paneles tuvieron eficiencias de entre el 30 y 70 %, una cifra significativa si se tiene en cuenta que la de los paneles comerciales oscila entre el 50 y el 60 %.
“Aunque algunos materiales alcanzaron eficiencias cercanas a las de los paneles de celulosa, todavía estamos lejos de alcanzar el comportamiento de los comerciales. Sin embargo estos paneles pueden ser construidos por los mismos productores a la décima parte del costo; lo que sigue en la investigación es evaluar la durabilidad de cada tipo de panel”, concluyó el investigador, cuya tesis fue reconocida como meritoria por la UNAL y los jurados que la evaluaron.(Por: fin/VRB/MLA/LOF)
