Utvikling av tørkebord for tørking av kakaobønner

Abstract

I Kamerun er det 600 000 kakaoprodusenter og 5 000 000 mennesker som lever direkte eller indirekte av økonomien fra kakaoindustrien. Tørking er en viktig prosess i kakaoproduksjonen. Dagens tørkemetode, en kombinasjon av tørking i sollys og vedfyring, gir kakaobønner med variabel kvalitet som har resultert i en 20% reduksjon av produsentenes potensielle inntekter.

Et samarbeid mellom Norges miljø- og biovitenskapelige universitet og SunErgy har som mål å utvikle en tørker til bruk på kakaobønner og andre landbruksprodukter. Samarbeidet har resultert i en bygget prototype og mastergradsarbeidet er basert på videreutvikling av prototypen. Hovedmålet er å utvikle en tørker, som bidrar til en forbedret tørkemetode, samtidig som tørkeren er bygget ved bruk av lokal kompetanse og ressurser i Kamerun.

En utredning av tilgjengelig kompetanse og ressurser definerte viktige forutsetninger for utviklingen av en tørker, og gjennom en utviklingsprosess ble løsningen et tørkebord med varmluft fra varmluftsvifter som tørkemetode. For tørkebordet er standardkomponenter benyttet, som har resultert i at bygging av tørkebordet på verkstedet i Kamerun er oppnåelig.

Tørkebordet er bestående av en rammekonstruksjon, en perforert plate for plassering av kakaobønnene som skal tørkes og en karm for å hindre at kakaobønnene faller av tørkebordet. Den perforerte platen er produsert i aluminiumslegeringen 5052-H34 og resterende komponenter i aluminiumslegeringen 6082-T6. FEM-analyser er utført for kontrollering av konstruksjonen mot flyt og knekking. Rammekonstruksjonen og perforert plate har en sikkerhet mot flyt på henholdsvis 4,7 og 3,3. For at knekking skulle inntreffe var nødvendig faktor multiplisert med lasten 118,14.

Tørkebordet med varmluftsvifter skal benyttes i et tørkehus for tørking av kakaobønnene. Varmlufttørking, med en optimal temperatur på 60 ºC, har et potensiale i reduksjon av tørketiden fra 4-5 døgn ved dagens metode til 10-15 timer. En strømningsanalyse er dermed gjennomført for å undersøke om optimal tørketemperatur var oppnåelig i tørkehuset. Resultatet fra strømningsanalysen var en temperaturvariasjon fra 47,7 ºC til 89,1 ºC på flaten kakaobønnene er plassert på, med en gjennomsnittstemperatur på 66,5 ºC på flaten.

For videre arbeid er fokuset på optimalisering av konstruksjonen til tørkebordet. Det er også nødvendig å optimalisere tørkeprosessen gjennom flere strømningsanalyser for reduksjon av temperaturvariasjonen. I tillegg er det viktig å ta hensyn til påvirkningen av varmeoverføringen fra luften til kakaobønnene og endret luftfuktighet. Videre bør tørkebordet bli bygget, slik at fysiske tester kan bli utført for verifikasjon av tørketid og tørkeprosessen.

In Cameroon, there are 600 000 cocoa producers and 5 000 000 people living directly or indirectly from the cocoa industry. Drying is an important process in cocoa production. Today's drying method, a combination of drying in sunlight and wood burning, provides variable quality cocoa beans, which has resulted in a 20% reduction in the producers' potential income. A collaboration between Norwegian University of Life Sciences and SunErgy aims to develop a dryer for use on cocoa beans and other agricultural products. The collaboration has resulted in a built prototype and the master's thesis is based on further development of the prototype. The main objective is to develop a dryer, which contributes to an improved drying method, simultaneously as the dryer is built using local expertise and resources in Cameroon.