Sistema Ecológico para la Cocción de Alimentos en el

1

Mucuy

Sistema Ecológico para la Cocción de Alimentos en el Contexto Rural

Juan David Bernal

Universidad de Los Andes

Facultad de Arquitectura y Diseño Industrial

Santa fe de Bogota D.C

2004

2

Juan David Bernal

Texto proyecto de Grado

Profesores :

Miguel Angel Ovalle

Universidad de Los Andes

Facultad de Arquitectura y Diseño Industrial

Proyecto de Grado

Santa fe de Bogota DC

2004

MucuySistema Ecológico para la Cocción de Alimentos en el

Contexto Rural

3

2.Tabla de Contenido

2. Tabla de contenido

3. Resumen ejecutivo

4. Introducción

5.Objetivos

6. Marcos Referenciales

6.1 Contexto

6.2 Actividad

6.3 Usuario

6.4 Visitas de Campo

6.5 Tipologias

6.6 Requerimientos determinantes y Normativas

7. Diseño de la investigación

8. Enunciados teóricos y resultados

8.1 Contexto

8.2 Uso de Biodigestor

8.3 Uso de la leña

8.4 Conceptos de proyecto

8.5 Tipologias

8.6 visita de campo

8.7 Conceptos de producto

8.8 Requerimientos Determinantes y Normativas de gasodomestico

8.9 Propuestas de gasodomesticos

1. Presentación 1

3-4

5

6

7

8

8

9

10

11

11-12

13

14

15

15

15

16

17

18

18

18

19

Pagina

19

4

8.10 Proceso de Estufa

8.10.1 Evolución de las Tres Propuestas de Estufa

8.11 Requerimientos Determinantes y Normativas de biodigestor

8.11.1 Propuestas de Biodigestor

8.12 Proceso de Biodigestor

8.12.1 Evolución de la tres propuestas de Biodigestor

8.13 Sistema Mucuy

8.13.1 Estufa

8.13.2 Biodigestor

8.13.3 Secuencia de Uso

8.13.4 Mercadeo del Sistema Mucuy

8.13.5 Datos técnicos y requerimientos del sistema Mucuy

9.Fuentes de Información

10. Aporte Profesional

11.Bibliografía

12. Glosario

20-21-22

2023

2324-25-26-2724282829

30313233333435

5

3.Resumen Ejecutivo

El proyecto Mucuy parte de la necesidad de generar una forma alternativa de cocción de alimentos en las áreas rurales del país a bajos costos , es así como se realizo una investigación del contexto haciendo énfasis en las costumbres de vida de sus pobladores, para lograr posteriormente un sistema de objetos que respetara sus costumbres y por consiguiente fuera de mas fácil apropiación por parte de ellos.

De esta manera se logro llegar a una propuesta viable que se presenta a continuación desde su concepción hasta llegar a la respuesta hecha objeto.

Se realizaron una serie de pruebas, con diferentes modelos experimentales de los objetos del sistema Mucuy como son : la estufa y el biodigestor , y basado en la información recolectada en cada una de las experimentaciones se realizaba un replanteamiento de o en algunos casos simplemente algunas mejoras al modelo posterior.

6

4. Introducción

La utilización de la tecnología del biodigestor no es nueva en nuestro medio , es así como instituciones tales como hogares campesinos o la antigua caja Agraria intentan aumentar su difusión dentro del contexto rural colombiano .

Siempre esta difusión se ha intentado hacer por medio de la autoconstrucción de los biodigestores por parte de los campesinos , algo que no ha dado muy buenos resultados ,por hecho de que no se comprende del todo la tecnología por parte del usuario , al que al mismo tiempo se le delega una serie de actividades de lascuales depende el buen funcionamiento del biodigestor.

De la misma manera los sistemas de cocción de alimentos en el área rural habían conservado un lineamiento claro con la utilización de las estufas de leña carbón , las cuales establecían mediante sus dimensiones una escala con la cual los usuarios podían realizar la preparación de sus alimentos satisfactoriamente . Con la llegada de la electricidad y el gas se inicio la utilización de estufas diseñadas para contenedores de menor volumen así como en menor numero , las cuales no suplen en la practica de la cocción de alimentos las ventajas de la estufa de leña carbón. Por lo cual el usuario tiende a no abandonar nunca la cocción con leña debido a sus costos y a la conservación de sus costumbres.

Bajo estas condiciones es que se inicia el proyecto Mucuy , con el cual se pretende diseñar un sistema Biodigestor-Estufa , mediante el cual el campesino pueda aprovechar los desechos orgánicos que se producen diariamente en su finca para la generación de biogás , así como también la estufa que le permita el aprovechamiento de este biogás , al tiempo que conserva practicas tales como , la cocción de alimentos al mismo tiempo y a diferentes temperaturas (tal como lo hace en la estufa de leña carbón) , por prolongados periodos de tiempo.

7

5. Objetivos

Del proyecto Del productoDe la investigación

-Reducir la utilización de leña como combustible para la cocción de alimentos

-Reducir la deforestación producida por la auto apropiación de la leña

-Conservar las costumbres alimenticias de los campesinos desde el universo objetual de la cocción de alimentos.

-Respetar las costumbres de vida del los usuarios

-Generar un producto viable desde su manufactura hasta su utilización

-Generar un producto que mejore la calidad de vida de los usuarios del contexto rural.

-Mejorar las condiciones para la cocción de alimentos en el contexto rural

-Crear independencia energética en cuanto la cocción de alimentos de la granja campesina

-Mejorar las condiciones económicas de vida del campesino

-Conocer las características mas importantes en la cocción de alimentos en las áreas rurales

-Conocer la forma de vida del usuario campesino , en cuanto sus actividades diarias mas comunes .

8

6. Marcos Referenciales

6.1 Contexto

-El contexto rural posee tanto semejanzas como diferencias frente al contexto urbano , es así como se pueden observar los siguientes datos:

-Proyección de población en área rural para el 2003 según el Dane es 12514245

-Dividido un promedio de 5 personas por familia campesina es igual a 2502849 familias campesinas que podrían hacer uso del sistema Mucuy

-El salario mínimo legal en Colombia para 2003 es de $332.000, más un subsidio de transporte de 37.500 pesos.

-Interconexión eléctrica 61%Cobertura de gas natural es del 26%(altiplano cundibollacence)Mayoría de la población (44%) tiene entre 0 y 20 añosEl 87cocinan en un cuarto con cocinaEl nivel de educación : 46% primaria incompleta

21% primaria

-Tarifa media residencial de gas natural 466 pesos/metro cúbicoconsumo medio residencial 29.915 metros cúbicos /mes lo cual da un promedio aproximado de 1 metro cúbico de gas diario para un familia

Conclusión

Se trata de una población en su gran mayoría joven con 44% entre los 0 y los 20 años , con un nivel de educación que en un 60% no supera la primaria . La cobertura de gas natural que es el combustible mas barato solo llega a una cuarta parte , y la energía llega aun poco mas de la mitad aunque su costo es alto.

Análisis

Es un contexto en el cual existe una gran cantidad de recurso en cuanto materia orgánica se refiere tales como cáscaras de frutas , verduras y estiércol de diferentes animales , que no son aprovechados en su totalidad, pues solo se utilizan en algunas ocasiones como abono desaprovechando su capacidad generadora de gas metano

Juan David Bernal Octubre 25 2003



9

6.2 Actividad

-2 a 3 Kl. de leña por persona al día 13.3 millones de toneladas de leña por año 83% por auto apropiación (11 millones de toneladas)Crecimiento anula en su uso de 1.7%

-Daños a la salud Humana:Combustión a baja temperatura que produce monóxido y bióxido de carbono los cuales bloquean los pulmones y el transporte de oxigeno en la sangre:

-Ha sido definido por el Banco Mundial como uno de los 4 problemas ambientales mas críticos en el tercer mundo.

-Los niveles de contaminación dentro de estas cocinas exceden losniveles determinados por la Organización Mundial de la Salud

-Utilización de leña como combustible en áreas rurales residenciales en cundinamarca es 61%

La cocción de alimentos en el contexto rural se ha realizado por muchas generaciones mediante la utilización de leña o carbón , sin tener en cuenta los perjuicios que esto conlleva tanto para las personas como para el medio ambiente , aunque se presentan opciones como la electricidad y en menor medida el gas ya sea natural o propano la cocción se sigue realizando en estufas de leña.

La utilización de la estufa que utiliza como combustible leña o carbón se da por diferentes puntos :

-Se adapta a la escala de las ollas en las cuales se cocinan los alimentos , pues la planimetría no restringe el tamaño de las ollas

-Tiene una mayor capacidad de ollas para la cocción

-Es mas económico que la electricidad y el gas

-Al ser mas económico perite al usuario cocinar cada alimento por mas largos periodos de tiempo

Conclusión

Análisis

-La cocción de alimentos mediante la utilización de leña o carbónpresenta en la actualidad los siguientes datos mediante los cuales se puede hacer una idea de la dimensión de la problemática



- Mediante observación se puede notar que la cocción de alimentos en áreas campesinas se realiza en las estufas de leña carbón con varias ollas a la vez y se organizan de forma radial utilizando como centro el punto de mayor calor que se encuentra directamente sobre la leña o carbón encendidos, estas cocciones se realizan desde las horas de la mañana (9-10 AM) y se prepara una sola gran comida al día la cual es calentada para la alimentación en la noche .

10

6.3 Usuario

Existen dos tipos de usuarios para el sistema Mucuy, en la cocción de alimentos se destacan las amas de casa campesinas y en la recolección del combustible los padres de familia, lógicamente estos roles pueden intercambiarse con alguna regularidad.

En las visitas de campo se observo como las mujeres preparan la comida para sus familia , pues el hombre sale a tempranas horas del día ( 4-5 AM) a realizar las labores del campo y regresa para el almuerzo y mas tarde al finalizar sus labores al atardecer . También fue evidente como la cantidad de alimento preparado era considerable pues su gasto energético es mayor al ser un trabajo físico continuo.

El sistema Mucuydebe ser de fácil utilización en sus dos componentes tanto para el usuario mujer como para el usuario hombre , en la eventualidad de un cambio de función por parte de los integrantes de la familia.

Al existir dos tipos de usuarios ,la mujer en la preparación de alimentos , y el hombre en la recolección del combustible para la cocción , el sistema debe responder a sus condiciones cambiantes .

Conclusión

Análisis

Juan David Bernal noviembre 15 2003



11

6.5 Tipologias

6.4 Visita de Campo

-La utilización de la leña se da en las zonas rurales , por su bajo costo económico, así como por la posibilidad que da de realizar cocciones por largos periodos de tiempo

-En la zonas rurales se da una alimentación a base de sopas y caldos en su gran mayoría (lo cual me da un indicio de cuales son los utensilios mas usados , en este caso ollas ondas y cucharones.

-Se realizan entre 4 y 6 comidas diarias

-Se cuenta con sistemas alternativos de cocción a parte de la leña como gas propano o electricidad , los cuales se utilizan en menor proporción.

-La leña en su gran mayoría es conseguida por auto apropiación y lógicamente cambia según los árboles de cada región

-Las estufas de leña son mandadas ha hacer a personas expertas en el tema

-El clima de la región afecta en gran medida la ubicación de la estufa de leña pues en zonas frías se encuentra dentro de la casa para calentar el ambiente; y en las zonas calidas se ubica fuera del hogar para evitar las altas temperaturas dentro de la casa

-No existe una correcta higiene en la preparación de los alimentos (ni en la cocción ,empeorado por los materiales de las estufas de leña ,ni una correcta cocción pues es demasiado larga afectando la composición nutritiva de los alimentos

1- El biodigestor tipo Taiwán

2- El biodigestor topo chino ( campana)

3 -Estufa de leña carbón utilizada en las áreas rurales del país.

4 -Estufa de gas natural /propano

42

3

Conclusiones

1

Juan David Bernal Octubre 5 2003 Juan David Bernal Octubre 25 2003





Cadavid Gutierres Jesus Ivan .Manual de la Granja Integral Cuarta Edición (1995,1994,1993) www.challenger.com.co

12

Los objetos que se analizan como fuentes de las cuales se pueden tomar puntos positivos para el desarrollo del sistema se dividen en dos:

Primero los sistemas de cocción de alimentos ya sea que utilicen como combustible el gas , la leña –carbon o la electricidad.

Segundo los diferentes tipos de biodigestores .

Conclusión

Análisis

Al analizar las diferentes tipologiasde objetos se puede observar que algunos cumplen en mayor o menor medida los conceptos del proyecto de tal manera que se toman los puntos relevantes de cada uno para así acercarse mas al objeto idóneo para el proyecto .


3

4

Alimentación del biodigestor en un extremo de la estructura inflable.

Estructura inflable,contenedor de materia orgánica y biogás

3

4


5

Superficie ,de calentamiento, en la cual se pueden ubicar varias ollas a la vez alrededor del punto de mayor temperatura.

5

6

7

Quemador de gas propano o natural adaptable a gas metano.

Control de temperatura sobre un plano horizontal

6

7

Con base en la observación de tipologias se determino conveniente la utilización de algunas características formales y tecnológicas tales como:

El biodigestor debe ser una estructura inflable con zonas rígidas para la salida y entrada tanto de materia orgánica como de biogás

La estufa debe poseer una superficie sobre la cual se haga la cocción de alimentos , con un punto de calor alrededor del cual se ubiquen las ollas así como un control de temperatura.

1

2

Salida de gas metano sobre superficie rígida .

Estructura rígida sobre la cual están instalados los conductos.

1

22

3

Cadavid Gutierres Jesus Ivan .Manual de la Granja Integral Cuarta Edición (1995,1994,1993)

www.challenger.com.co

13

Todo gasodomestico deberá estar provisto de un dispositivo eficaz que impida que los eventuales desbordamientos de los recipientes situados sobre los quemadores , perjudiquen el funcionamiento de estos o caigan bajo la cubierta . Este dispositivo debe tener una capacidad de 0.1 L por quemador.

Cualquier control que se coloque en el circuito de gas debe estar dispuesto de forma que el ajuste o mantenimiento por parte de un técnico sea fácil y el técnico lo pueda intercambiar.

Las partes del artefacto que no están diseñadas para que el usuario las retire y cuya remoción afectaría la seguridad (por ejemplo los inyectores) solo se deben poder retirar con ayuda de herramientas.

6.6 Requerimientos Determinantes y Normativas

La distancia desde el centro de los quemadores a los extremos degasodomestico o a un obstáculo cualquiera, sea por lo menos de 10 cm.Las partes del quemador expuestas habitualmente a la suciedad deberán ser removibles y de fácil limpieza. Sin embargo, podrán ser fijas si tiene una forma exterior que les permita su limpieza con facilidad sin perjudicar el funcionamiento posterior del quemador.

Las perillas de control deben estar dispuestas una respecto a otra, y con respecto a las perillas de control para otras energías, de manera tal que el movimiento de una perilla no haga mover inadvertidamente una perilla adyacente.

Artículo 253º.- Las conexiones y los mecanismos de equipos que requieran lubricación, estarán construidos de manera que el lubricante no entre en contacto con los alimentos o bebidas ni con las superficies que estén en contacto con éstos.Artículo 254º.- La limpieza, lavado y desinfección de equipos y utensilios que tengan contacto con alimentos o bebidas, se hará en tal forma y con implementos o productos que no generen ni dejen sustancias peligrosas durante su uso.Parágrafo.- El uso de lubricantes, utensilios, equipos y productos de limpieza, lavado y desinfección se ajustarán a las normas que para tal efecto establezca el Ministerio de Salud.

Ley 9 de 1979De los equipos y utensilios.Artículo 251º.- El material, diseño, acabado e instalación de los equipos y utensilios deberán permitir la fácil limpieza, desinfección y mantenimiento higiénico de los mismos, y de las áreas adyacentes. Tanto los equipos como los utensilios se mantendrán en buen estado de higiene y conservación y deberán desinfectarse cuantas veces sea necesario para evitar problemas higiénico-sanitarios.Artículo 252º.- Todas las superficies que estén en contacto directo con alimentos o bebidas deberán ser atóxicas e inalterables en condiciones de usos.

14

7.Diseño de la investigaciónQue? , Como? ,Para que ?, Donde? , Quien?

Durante el proceso de investigación realizado en el proyecto Mucuy , se indagaron primordialmente , las condiciones de vida en el contexto campesino tales como : las características en la alimentación de los campesinos entre estas , se encontraron , la condiciones alimenticia de su dieta , la longitud en los periodos de tiempo empleado para realizar las cocciones , el numero de alimentos cocinados, el numero de cocciones diarias . De la mismo forma se investigo , como estaba relacionado el acto de la cocción de alimentos con la recolección de leña y el porque se presentaba este hecho.

La investigación se realizo , a partir de diversas visitas a sectores rurales. Estas visitas de campo , se realizaron inicialmente como medio para reconocer el contexto, y observando como mediante el cambio de variables como el clima de la región visitada , hechos tales como la ubicación de las estufas dentro del hogar variaban. Mas tarde estas visitas se realizaron con una serie de prototipos tanto de estufas como de biodigestores ,los cuales fueron en algunos casos corregidos y en otros re planteados después de tenerlos en contacto con los usuarios finales. Finalmente se llevo el modelo Mucuy de estufa y biodogestor.

La investigación fue realizada siempre teniendo como fin ultimo el lograr la creación de un sistema objetual tan adaptado al contexto rural como fuera posible ,desde diferentes puntos de vista como :la cultura , la capacidad adquisitiva ,la viabilidad ambiental entre otras. La investigación fue dirigida ,a los pobladores campesinos de los sectores rurales del país , pues a ellos estaba desde un principio dirigido el proyecto Mucuy.

15

Descriptivo

Análisis

Conclusión

El salario mínimo legal en Colombia para 2003 es de $332.000, más un subsidio de transporte de 37.500 pesos.

Interconexión eléctrica 61%Cobertura de gas natural es del 26%(altiplano cundibollacence)Mayoría de la población (44%) tiene entre 0 y 20 añosEl 87cocinan en un cuarto con cocinaEl nivel de educación : 46% primaria incompleta 21% primaria Se trata de una población en su gran mayoria joven , con un nivel de educación que en un 60% no supera la primaria . La cobertura de gas natural que es el combustible mas barato solo llega a una cuarta parte , y la energía llega aun poco mas de la mitad aunque su costo es alto.

8.1 Contexto rural

El contexto rural presenta varias deficiencias en cuanto al nivel de vida se refiere así como en el costo que representan los servios públicos como la electricidad o el gas en relación con los ingresos .

La tecnología que resulta idónea para su aplicación en el contexto rural , es la de la utilización de la gran biomasa que existe allí por medio de un biodigestor que produce gas metano , esta tecnología esta de acuerdo con los ingresos monetarios promedio del contexto.

La tecnología del biogás es la tecnología que mas fácilmente se puede adaptar al contexto rural en Colombia , en primera medida por sus costos tanto de montaje como de mantenimiento así como por la gran ventaja de producir abono refinado y mejorar las condiciones de salubridad en el hogar campesino..

8. Enunciados Teóricos y Resultados

8.2


El contexto rural presenta una serie de ventajas para la aplicación de tecnologías alternativas de generación de energía , las cuales podrían mejorar en cierta medida las deficiencias quese presentan actualmente y que llevan a los campesinos a utilizar la leña o el carbón como fuente de energía .

De la misma forma se observa que comparativamente con otros sistemas de generación de energía como la energía eolica o las celdas fotovoltaicas , la energía producida a partir de la biomasa es la mas económica y existe gran cantidad de materia prima representada en excremento de animales y desechos como vegetales en el campo.




16

Descriptivo Análisis

ConclusiónDentro del contexto rural existen actualmente una serie de objetos , que pueden utilizar el biogás como fuente de energía para su utilización

Calentador de ambiente

Calentador de agua

Bomba de agua

Estufa

Iluminación

Refrigerador

De los objetos que pueden utilizar el biogás como fuente de energía se seleccionan aquellos que afectan de mayor forma la calidad de vida de los campesinos.

La estufa , la iluminación y el refrigerador son los objetos que mas afectan el nivel de vida de los usuarios por se objetos que cumplen con las necesidades básicas como la alimentación

La utilización de la leña continua en las áreas rurales , esta se da principalmente por los bajos costos (gratis). El daño que se genera al sistema respiratorio y de visión puede ser mortal , así como el daño que se produce en el medio ambiente pues la deforestación es considerable .Aunque existen sistemas como la electricidad y el gas (natural o propano ) en el campo no se utilizan pues siempre la leña es mas barata y de mas fácil adquisición.

Por estas razones la utilización del biogás producido por el biodigestorserá dirigido a la cocción de alimentos

8.3






17

Descriptivo Análisis

8.4 Conclusión

Biodigestor

Cocción de alimentos

-Que ? Utilizar la materia orgánica para generar gas para cocinar

-Como? Por medio de la tecnología del biodigestor

-Para que? Para disminuir la problemática que representa la cocción con leña tanto para la salud humana como para el bienestar del medio ambiente

-Donde ? En las zonas rurales donde existe una gran cantidad de material orgánico

De estas frases que sintetizan la información recolectada se derivan los siguientes conceptos de proyecto

-Interdependencia de procesos

-Aprovechamiento máximo de energía

-Eco autonomía energética

- Armonía humano ambiental

-Reubicación de recursos

-Ajuste contextual

Se seleccionan los conceptos que encierran los principales puntos que debe abarcar el proyecto según los datos recolectados anteriormente

-Reubicación de recursos

-Eco autonomía energética

-Interdependencia de procesos




-Es necesario ver los desechos de un paso como la materia prima de otro

-Es necesario aprovechar al máximo la energía que se encuentra enlos desechos orgánicos -Se requiere lograr una independencia energética sostenible en el área rural

-Se requiere lograr un equilibrio entre el bienestar humano y el bienestar de el medio ambiente

-Según Taiganides desecho es “un producto fuera de lugar”

-Se requiere adaptar un medio limpio de generación de energía al contexto rural

18

Descriptivo

Análisis

Conclusión

8.5 Tipologias Visita de Campo-La utilización de la leña se da en las zonas rurales , por su bajo costo económico, así como por la posibilidad que da de realizar cocciones por largos periodos de tiempo

-En la zonas rurales se da una alimentación a base de sopas y caldos en su gran mayoría (lo cual me da un indicio de cuales son los utensilios mas usados , en este caso ollas ondas y cucharones.

-Se realizan entre 4 y 6 comidas diarias

-Se cuenta con sistemas alternativos de cocción a parte de la leña como gas propano o electricidad , los cuales se utilizan en menor proporción.

-La leña en su gran mayoría es conseguida por auto apropiación y lógicamente cambia según los árboles de cada región

-Las estufas de leña son mandadas ha hacer a personas expertas en el tema

-El clima de la región afecta en gran medida la ubicación de la estufa de leña pues en zonas frías se encuentra dentro de la casa para calentar el ambiente; y en las zonas calidas se ubica fuera del hogar para evitar las altas temperaturas dentro de la casa

-No existe una correcta higiene en la preparación de los alimentos (ni en la cocción ,empeorado por los materiales de las estufas de leña ,ni una correcta cocción pues es demasiado larga afectando la composición nutritiva de los alimentos

Se requiere un medio de cocción de bajo costo y que tenga en cuenta el bienestar tanto del usuario como de del medio ambiente

Se requiere un medio de cocción que tenga en cuenta las costumbres alimenticias y el bajo costo en la realización del mismo

Se requiere un sistema de cocción que aproveche la costumbre de la recolección del combustible para la cocción de alimentos , utilizando al usuario como parte del sistema de generación

Se debe generar un sistema de cocción que se adapte a las diferentes condiciones climático espaciales del contexto ,insinuando formalmente los conceptos del proyecto.

Se requiere un sistema de cocción que controle la higiene y la temporalidad en la cocción de alimentos a bajos costos Se debe aprovechar el conocimiento existente de medios para la cocción de alimentos tales como (la electricidad y el gas ) y el lenguaje que utilizan , mediante un sistema económico y tecnológicamente viable en el contexto.

De los enunciados anteriores que provienen de las conclusiones del análisis de tipologias y de las visitas de campo se generan los conceptos de producto

-Ahorro-tradición

-Habito-acople

-Viabilidad-adecuación contextual

-Economía

-Adaptabilidad

-Tradición

De los anteriores conceptos se eligieron los siguientes tres por cubrir de una mejor forma los factores que debe tener en cuenta el producto.

8.6

8.7

1- El biodigestor tipo Taiwán

2- El biodigestor topo chino ( campana)

3 -Estufa de leña carbón utilizada en las áreas rurales del país.

4 -Estufa de gas natural /propano

-Economía : Generar un sistema económicamente viable desde su adquisición hasta su mantenimiento por los campesinos-Adaptabilidad: generar un sistema objetual capaz de aprovechar el habito de recolección de combustible para la cocción de alimentos

-Tradicion: generar un sistema que respete las costumbres alimenticias fuertemente arraigadas en los usuarios campesinos.




www.challenger.com.co

19

Descriptivo Proceso de EstufaAnálisis

Conclusión

Requerimientos , Determinantes y Normativas

Conceptos de Producto

Al tener en cuenta los requerimientos , determinantes y normativas así como los conceptos de producto se generan las siguientes propuestas formales.

A partir de las nueve propuestas y por medio de la aplicación de los requerimientos , determinantes y normativas se seleccionan las tres propuestas definitivas

La distancia desde el centro de los quemadores a los extremos degasodomestico o a un obstáculo cualquiera, sea por lo menos de 10 cm.

Todo gasodomestico deberá estar provisto de un dispositivo eficaz que impida que los eventuales desbordamientos de los recipientessituados sobre los quemadores , perjudiquen el funcionamiento deestos o caigan bajo la cubierta . Este dispositivo debe tener una capacidad de 0.1 L por quemador.

Las partes del quemador expuestas habitualmente a la suciedad deberán ser removibles y de fácil limpieza. Sin embargo, podrán ser fijas si tiene una forma exterior que les permita su limpieza con facilidad sin perjudicar el funcionamiento posterior del quemador.

Cualquier control que se coloque en el circuito de gas debe estar dispuesto de forma que el ajuste o mantenimiento por parte de untécnico sea fácil y el técnico lo pueda intercambiar.

Las partes del artefacto que no están diseñadas para que el usuario las retire y cuya remoción afectaría la seguridad (por ejemplo los inyectores) solo se deben poder retirar con ayuda deherramientas.

Las perillas de control deben estar dispuestas una respecto a otra, y con respecto a las perillas de control para otras energías, de manera tal que el movimiento de una perilla no haga mover inadvertidamente una perilla adyacente.

8.8

8.9

-Economía : Generar un sistema económicamente viable desde su adquisición hasta su mantenimiento por los campesinos

-Adaptabilidad: generar un sistema objetual capaz de aprovechar el habito de recolección de combustible para la cocción de alimentos


www.cayomecenas.com


www.cayomecenas.com

Juan David Bernal septiembre 12 2003

$

www.cayomecenas.com

Tres propuestas seleccionadas

20

Análisis

Conclusión

3 Propuestas elegidasDeterminantes Requerimientos Normativas

La propuesta A tiene un quemador radial con espacio en su periferia para las ollas de menor volumen y/o que requieran una menor intensidad de calor tal y como se maneja en las estufas de leña . También cuenta con un quemador lineal el cual tiene como propósito la cocciónsincronizada de diferentes ollas a la misma temperatura , el modelo posee un área plana sobre los quemadores en la cual se puedenorganizar las ollas según las necesidades, la altura del modelo es bastante poca con el fin de mantener un centro de gravedad lo mas cerca posible a la base y así lograr mayor estabilidad del sistema de cocción y de las ollas .

Se cuenta con dos perillas de control una por cada fuente de calor

Existe una carcaza externa que no se calienta y evita las quemaduras de los usuarios

Entre la carcaza y la plancha de calentamiento existe una ranura destinada a drenar los derrames de liquido que puedan suceder.

La propuesta B cuenta con un único quemador que se encuentra en un extremo del modelo , alrededor de este se encuentran tres salidas de aire caliente que sen encuentra entre el quemador y la plancha donde se colocan las ollas. En estos orificios se colocan las ollas que se quieran mantener calientes o con alimentos que requieran una menor temperatura para su cocción . La plancha donde se encuentran los cuatro orificios de salida de calor se encuentran en una gran plancha sobre la cual se organizan las ollas dependiendo de la necesidad de calor de cada una tal y como se realiza en la estufa de leña . Este modelo tiene una altura mayor sobre su base que el modelo A para lograr generar un colchón de aire que se caliente y se desplace a los orificios de la periferia .

También se cuenta con un control de intensidad de calor , dos deflectores que dirigen el aire caliente hacia las salidas

Una carcaza que al no calentarse como la plancha impide la quemadura de los usuarios La propuesta C consta de un modelo circular y un conector para otros modelos iguales , consta de un quemador central bajo una plancha sobre la cual se organizan las ollas de forma radial alrededor de el foco central de calor tal y como se realiza en la estufa de leña ubicado en el centro de la circunferencia . Este modelo posee puntos de apoyo variables en altura para lograr una mayor estabilidad sobre la superficie en al que se ubique

Se cuenta con un control de intensidad de calor y una zona aparte de la plancha que se calienta, que protege el control e impide que el usuario se queme

A

B

C

Las propuestas seleccionadas se perfeccionan según los requerimientos determinantes y normativas

8.10.1

8.10 Descriptivo Proceso de Estufa

21



Descriptivo Proceso de EstufaCon las tres propuestas seleccionadas se procedió a fabricar tres modelos funcionales , con los cuales se realizaron pruebas en el contexto rural con los usuarios finales ,utilizando cilindros de gas propano. De las pruebas se saco como conclusión que la estufa numero 2 era la mas idónea pues poseía una mayor área lo que permitía una mejor ubicación de los diferentes contenedores en el momento de la cocción.

1 2

3






Propuesta Seleccionada


22

Juan David Bernal marzo 12 2004


Juan David Bernal abril 22 2004



Descriptivo Proceso de EstufaPosteriormente a la escogencia de el modelo , se realizaron pruebas utilizando en este caso gas metano producido en el biodigestor (1,2) , de la misma forma se realizo un análisis de conducción de calor , de la superficie de la estufa , el cual demostró que en el caso en el que se utilizara una sola olla sobre la superficie , la perdida de calor por el calentamiento de toda la superficie no sobrepasaría el 15% de el calor generado ,pues la energía calórico se transfiere mas fácilmente por conducción a trabes del metal que por convexion a el aire(3).

1

2

3

Posteriormente se realizo un desarrollo formal a partir del mismo principio de la plancha de calentamiento donde se ubican las diferentes ollas , esta nueva propuesta fue desarrollada y puesta a prueba en el contexto como se observa a continuación.



23

8.11 Descriptivo Proceso de BiodigestorAnálisis

Conclusión

Requerimientos , Determinantes y Normativas

Al mezclarse las formas básicas con los conceptos de proyecto se generan las 9 propuestas iniciales

A partir de las nueve propuestas y por medio de la aplicación de los requerimientos , determinantes y normativas se seleccionan las tres propuestas definitivas

Debe ser de fácil utilización para el usuario en cuanto su carga y descarga

Debe ser seguro para el usuario en cuanto a la hermeticidad que debe mantener como contenedor de gas metano

Debe ser de fácil limpieza y reparación

Debe crecer y decrecer en capacidad volumétrica dependiendo de las necesidades de gas del hogar

Debe tener en consideración los niveles máximos de peso , hermeticidad .

Debe haber una vaca adulta o de un caballo o de un mular o de dos burros que permanezcan encerrados por lo menosdoce horas diarias en una pesebrera, o diez ovejas o cabras o cerdos en levante o trescerdas de cría encorraladas, quince conejas o cualquier revoltura de animales que leproduzcan diez kilogramos diarios de estiércol fresco.

8.11.1

Conceptos de Producto

-Economía : Generar un sistema económicamente viable desde su adquisición hasta su mantenimiento por los campesinos

-Adaptabilidad: generar un sistema objetual capaz de aprovechar el habito de recolección de combustible para la cocción de alimentos


www.cayomecenas.com


www.cayomecenas.com

Juan David Bernal septiembre 12 2003

$

www.cayomecenas.com

24

Análisis

Conclusión

3 Propuestas elegidasDeterminantes Requerimientos Normativas

1

2

3

-En la parte frontal se encuentra el conducto de alimentación delbiodigestor el cual queda sellado para la salida de gas al quedar por debajo del nivel de biomasa.. En la parte posterior se encuentra la salida de biomasa ya descompuesta la cual se encuentra bajo el nivel de esta misma. Esta propuesta presenta un volumen único con dos formas circulares en la parte superior con el fin de que el gas se acumule en la parte superior generando presión para su salida. El contenedor es una estructura neumática , que se infla a medida que se genera gas en su interior En la unión de las salidas de gas se encuentra un filtro que captura las partículas de humedad que contiene el biogás Cuenta con un sistema de estabilización que permite que el biodigestor se adapte a las diferentes condiciones del terreno

-En la parte frontal se encuentra el conducto de alimentación delbiodigestor el cual queda sellado para la salida de gas al quedar por debajo del nivel de biomasa.. En el costado se encuentra la salida de biomasa ya descompuesta la cual se encuentra bajo el nivel de esta misma. Esta propuesta cuneta con dos volúmenes independientes uno a mas bajo nivel que el otro con el fin de tener el material orgánico en el de menor altura y así conservar el centro de gravedad bajo y el contenedor de mayor altura es el encargado de contener el gas producido . La estructura neumática se encuentra dentro de una estructura rígida encargada de contenerla y estabilizarla con respecto a las inclinaciones del terreno A la salida de gas que se encuentra en la parte superior del contendor de mayor altura se encuentra el filtro de humedad del biogás que debe ser de fácil acceso para su reemplazo. La forma circular es con el fin de mantener una presión constante de gas .

-En la parte frontal se encuentra el conducto de alimentación delbiodigestor el cual queda sellado para la salida de gas al quedar por debajo del nivel de biomasa.. En el costado se encuentra la salida de biomasa ya descompuesta la cual se encuentra bajo el nivel de esta misma. Esta propuesta cuneta con dos volúmenes independientes uno a mas bajo nivel que el otro con el fin de tener el material orgánico en el de menor altura y así conservar el centro de gravedad bajo y el contenedor de mayor altura es el encargado de contener el gas producido . La estructura neumática se encuentra dentro de una estructura rígida encargada de contenerla y estabilizarla con respecto a las inclinaciones del terreno A la salida de gas que se encuentra en la parte superior del contendor de mayor altura se encuentra el filtro de humedad del biogás que debe ser de fácil acceso para su reemplazo. La forma circular es con el fin de mantener una presión constante de gas .

1

2

3

Las propuestas seleccionadas se perfeccionan según los requerimientos determinantes y normativas Al mismo tiempo se definen los principios mediante los cuales se hace posible el funcionamiento del biodigestor

8.12.1

8.12 Descriptivo Proceso de Biodigestor

25


Descriptivo Proceso de Biodigestor



Posteriormente a la elección de las tres propuestas de biodigestor se realizo la construcción de un modelo funcional , el cual se cargo con una mezcla 50% agua 50% estiércol de vaca .

Este modelo de biodigestor después de un mes , no produjo gas metano , lo cual llevo a replantear las propuestas. Inicialmente se cambio el material con que se realizo el biodigestor , pues al ser translucido , no se permitía la captación de la radiación solar , lo cual a su vez impedía el calentamiento del biodigestor , variable de suma importancia para la producción de gas metano. En seguida se replanteo , el hecho de tener una estructura rígida, pues no permitía el crecimiento del biodigesor según las necesidades del usuario .Por esta razones , se inicio el desarrollo de una nueva propuesta de biodigestro .

Bocetos iniciales de la nueva propuesta

26Juan David Bernal febrero 16 2004

Juan David Bernal febrero 16 2004



Descriptivo Proceso de Biodigestor

Inicialmente se realizaron pruebas para lograr el sello de el polietileno por medio de compresion.

Posteriormente se realizo un modelo funcional el cual tenia comocaracterísticas , el hecho de poseer dos tapas rígidas sobre lascuales se ubican los conductos de alimentación y salida tanto demateria orgánica como de gas metano. Las dos tapas están unidas por un tubular de polietileno negro , para mejorar la captación de radiación solar y de esta manera aumentar la temperatura internadel biodigestor

El biodigestro posee una segunda cubierta de polietileno transparente , con el propósito de proteger el tubular de objetos que lo puedan perforar así como el propósito de generar un efecto invernadero al permitir el paso de los rayos solares que calientan el polietileno negro , pero no permite la salida del calor atrapado entre las dos capas de polietileno , estabilizando de esta manera la temperatura .


El biodigestro fue cargado con una mezcla de agua y estiércol de cerdo en una proporción de 50 %.

El biodigestor produjo gas metano después de un periodo de fermentación de 30 días.

Después de la carga del biodigestro se observo , que la carga y mezcla del agua así como del estiércol era un proceso que implicaba el levantamiento de cargas que repetitivamente podía genera un riesgo ergonómico.

27





Descriptivo Proceso de BiodigestorPosterior a la producción de gas metano , ocurrió un accidente , en el cual un cerdo , se escapo de su corral destruyendo por completo el biodigestor.

Lo cual produjo que en el modelo final se incrementara la escala de las tapas , el diseño de un sistema de anclaje de las tapas al piso , y la determinación de un color que evitara el camuflaje del objeto con el contexto.

Después de observar los problemas con la carga del biodigestor , se pensó en el diseño de una pieza en el frente del mismo , con el fin de realizar la mezcla del agua y el estiércol ,para de esta manera reducir el numero de acciones para preparar la mezcla así como de reducir el levantamiento de cargas .

En base a esta propuesta se realizaron pruebas con los usuarios finales , para observar el funcionamiento de este sistema .

Estas pruebas determinaron la altura final del contenedor .

De la misma manera se determino la necesidad de generar una forma que en el contendor para recibir los baldes y de esta forma permitir el apoyo de el peso.

28

Juan David Bernal mayo 6 2004




8.13 Sistema Mucuy

1

4

5

6

1 Hierro

2 Acero al carbón

3 Cobre4 Resina Melamina

5 Acero al Carbón

6 Acero al Carbón

2 Troquelado- Esmaltado1 Fundición

3 Extrusión

4 Inyección

5 Troquelado

6 Troquelado

8.13.1 Estufa

Materiales Procesos Productivos

23

29




Sistema Mucuy

1

2

3

56

4

78

9

10

11

12

1 Polietileno 2 PVC 3 Polietileno pigmentado 4 Acero 5 Acero al Carbón 6 Acero al Carbón 7,10,11 Polietileno HD8 acero Galvanizado

1 Extrusión soplado 2 Calandrado 3 Extrusión soplado 4 Extrusión 5 Troquelado

6 Doblado 7,10,11 Inyección

8 Doblado

8.13.2 Biodigestor Materiales

Procesos Productivos

30

8.13.3 Secuencia de uso

Sistema Mucuy

A continuación se presenta gráficamente la secuencia de uso del sistema Mucuy desde el iniciando en el momento en el que se traslada el sistema hasta la parcela finalizando en el momento en el que se realiza la cocción de alimentos.

31

Precio aproximado de 300.000 pesos.

Numero de familias campesinas con posibilidad de utilizar el sistema aproximadamente 780.000

Canales

El producto seria vendido al usuario final a través de instituciones como la gobernación de cundinamarca que da periódicamente recursos a los municipios para programas de desarrollo comunitario

La Unidad Municipal de Asistencia Técnica Agropecuaria brinda asesoría, consultoría, capacitación y aplicación de métodos que buscan mejorar y hacer mas eficientes las explotaciones agrícolas, pecuarias y piscicolas en forma permanente y gratuita.

8.13.4 Mercadeo del Sistema Mucuy

32

-Se requiere una vaca o dos cerdos mínimo para la producción de un metro cúbico de gas diario necesario para una familia promedio de 4 -5 integrantes

-Presión de trabajo del biodigestor: 1 libra por pulgada cuadrada

-Polietileno negro , calibre 400 micrones diámetro de 120 a 125 cm.

-Generación de presión interna del biodigestor por medio de gravedad

-Periodo de carga inicial de 30 días en los que se inicia la fermentación ,y posteriormente una carga diaria de mínimo 10 kilos de estiércol

-Capacidad de 5 horas de cocción diarias

-Eco diseño: El proyecto aborta el eco diseño desde la concepción misma de su funcionamiento al intentar reducir la deforestación y los daños a la salud humana .Por otro lado los objetos son propuestos para tener una vida útil prolongada.

8.13.5 Datos técnicos y requerimientos del sistema Mucuy

33

9.Fuentes de Información 10. Aporte Profesional

Hogares Campesinos : en este lugar ( ubicado en la carrera 7 doscientos metros antes del peaje ) y con la colaboración del agrónomo Omar Fernando Guerrero se observo el funcionamiento de un biodigestor tipo Taiwán , sus condiciones de funcionamiento y sus requerimientos.

En cuanto al diseño d elos gasodomesticos para la utilización del biogas se tubo en cuenta las siguientes normas .

Normas Icontec . Instituto colombiano de normas técnicas y certificación.

Gasodomesticos . Instalación de gasodomesticos para la cocción de alimentos NTC3632

Gasodomesticos para la cocción de alimentos NTC 2832

Gasodomesticos para la cocción de alimentos . Requisitos de seguridad NTC 2832-1

DECRETO 3075 DE 1997 por la cual se reglamenta parcialmente la Ley 9 de 1979

A través del desarrollo del proyecto de cocina ecológica para la aplicación en el área rural , he logrado la interacción con el contexto objetivo y mas concretamente con los usuarios a los cuales esta dirigido el proyecto .De esta forma he logrado entender cuales son sus carencias y sus expectativas. De igual manera he realizado un trabajo conjunto con los usuarios en el cual hay una comunicación de dos vias mediante la cual ellos al ser las personas que realmente viven los problemas de la practica de la cocción , ya sean estos de carácter económico , de salud o de practicidad , intervienen en el diseño , relegándome a ser un catalizador de sus ideas al transformarlas en formas tangibles .

Por otro lado he observado como al ser el contexto rural un sector de la población de menor capacidad adquisitiva que la media de el sector urbano , existe una menor atención en cuanto a las respuestas objetuales que se requieren para cumplir las necesidades de esta población caracterizada por sus diferentes costumbres en todos los aspectos de la vida.

34

11.Bibliografía

Instituto colombiano de normas técnicas y certificación instalación de gasodomesticos para la cocción de alimentos Icontec 3632, (1994)

Instituto colombiano de normas técnicas y certificación gasodomesticos para la cocción de alimentos Icontec 2832 (primera actualización), (1994)

Instituto colombiano de normas técnicas y certificación Gasodomesticos para la cocción de alimentos . Requisitos de seguridad. Icontec 2832-1 (segunda actualización), (1994)


LUZ STELLA DE LA TORREINFORMACION Y ANALISIS PARA EL MANEJO FORESTAL SOSTENIBLE:INTEGRANDO ESFUERZOS NACIONALES E INTERNACIONALES EN 13PAISES TROPICALES EN AMERICA LATINA 2001http://www.encolombia.com/medicina/pediatria/pedi36301-nutricioninos.htm

www.creg.gov.co

35

12. Glosario

-Biodigestor : contenedor en el cual se realiza la descomposición de la materia orgánica , en un ambiente anaeróbico , dando como resultado la producción de gas metano

-Biomasa: Material orgánico que se encuentra en el contexto ruraltal como desechos de animales y plantas .

-Biogás: Gas metano producido a partir de la descomposición de labiomasa en un ambiente sin oxigeno.

-Gasodomestico: artefacto de gas para uso domestico empleado en la cocción de alimentos.

-Mucuy: Tierra en lengua Muisca.

Documents

Sistema Ecológico para la Cocción de Alimentos en el