開發肯亞農民儲存農作收成的大型離網型冷藏庫
2020/12/22 @國際
摘要
美國麻省理工學院與肯亞奈洛比大學一同研發出可提供炎熱乾旱地區可使用的農作物保鮮儲物室，應用建築與器械原理在貨櫃內進行植物纖維水廉片、太陽能電子控制系統、風扇與水泵之組裝工程，可依照農民需求客製大小，也降低能源依賴與提高冷卻效率，成本也大幅減少50%，對於當地農民是一大福音。
示意圖
對於在炎熱和乾旱地區的農民，如果能以冷涼溫度維持農作物收成的新鮮度，即可延長農產品的保鮮期，在市場上以較佳的價格出售，作物收成後立即進行冷藏也可以降低農作物的損失數量，但許多小農無法獨自負荷冷藏技術所需的設備與能源。
人們在千年前便懂得利用水的蒸發冷卻（evaporative cooling）效應為建築物降溫並使收成保持新鮮，現今許多乾旱及偏鄉地區的農民使用土陶冰箱（又稱Pot-in-pot refrigerator、Zeer pot）延長蔬果的新鮮度，其結構為在陶罐層與層之間填滿沙子並保持濕潤，當夾層中的水蒸發時，便可降低內腔的溫度。雖然Zeer pot廣泛用於個人家庭，但儲存空間有限；而太陽能冰箱之設備安裝、器械維護、能源等成本，對小農則是難以負擔，目前仍沒有符合足量、構造簡單、性能品質佳且價格可負擔等條件的冷藏庫。
體認到廣大農民欠缺儲藏農作物的空間，美國麻省理工學院的J-WAFS實驗室（Abdul Latif Jameel Water and Food Systems Lab）進行資助，將校內研究團隊、先進技術與肯亞奈洛比大學（University of Nairobi, UON）進行研究合作開發，整合機械工程、建築和能源系統專業知識，研究數種具備不同隔間設計之性能和可用性，利用蒸發冷卻效應，為易腐壞的農作收成研發價格合理、具成本效益的大型離網型冷藏庫。【延伸閱讀】超越傳統混凝土的生物建材
研究人員不斷開發各種分析模型，以評估不同蒸發冷卻材料、儲藏板條箱的佈置以及外部隔熱材料對冷藏庫的效率與功能之影響，模型能協助篩選可提高冷卻效能，同時減少水和能源使用的材料。研究團隊選擇以裝運貨櫃作為倉室的基本架構，其高度和寬度符合用戶需求的尺寸規格，並將貨櫃改裝含雙層隔熱牆、使用植物來源的白楊纖維和波形纖維素水簾片（corrugated cellulose pads）、安裝太陽能電子控制系統，使農民能夠自動操作倉室的風扇和水泵，使空氣通過水簾（wet pads），並整置內部的儲藏板條箱，從而提高冷卻效率、簡化使用並降低維護需求，同時具成本效益及環境永續性。此外，研發期間研究團隊與地區農民進行許多訪談，直接了解使用者的需求有助於設計適合當地農業生產的實用冷藏庫，例如農民回饋採用板條箱堆放以利庫存管理，及貨櫃可防範囓齒類動物之侵擾等好處。
配備蒸發冷卻器的40英尺（約莫12.192公尺）標準貨櫃能夠儲存6.5至8噸的產品，建造成本約7,000至8,000美元，與同尺寸的機械冷藏庫相比，成本降低50％以上，降低成本的方法之一是使用當地材料與集中製造策略，使地區農民易取得且可負擔。研究團隊的目標是開發適合當地農民的蒸發冷卻倉儲，使作物保存普及，讓人民更容易獲取新鮮農產品。
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