Estudiantes del CUTlajomulco desarrollan deshidratador solar híbrido

Con el objetivo de reducir el desperdicio de alimentos y promover el uso de energías renovables, estudiantes de Ingeniería mecatrónica del Centro Universitario de Tlajomulco (CUTlajomulco) desarrollaron un deshidratador solar híbrido, un sistema inteligente diseñado para conservar alimentos mediante la reducción controlada de humedad utilizando energía solar como fuente principal y un sistema eléctrico de respaldo.

El proyecto fue desarrollado por los estudiantes Edwin Jonathan Ibarra Ávalos, José Manuel Rovelo Gutiérrez, Francisco Daniel Vázquez Magaña e Irvin Adán Zepeda Núñez, quienes crearon una alternativa sustentable y accesible durante el tercer semestre de la carrera, con la intención de participar en el cuarto Congreso iberoamericano de secado, cocción y refrigeración solar de los alimentos. 

Sin embargo, conforme avanzó su desarrollo, el equipo identificó la oportunidad de ampliar el alcance del proyecto para contribuir a diversos Objetivos de desarrollo sostenible (ODS), particularmente los relacionados con la reducción del desperdicio alimentario, el consumo responsable y la seguridad alimentaria.

“El enorme gasto económico y energético que representan los hornos convencionales en la industria fue uno de los principales factores que nos motivó a desarrollar esta propuesta. Decidimos crear una alternativa donde el sol realiza la mayor parte del trabajo de manera gratuita, y un sistema automatizado de respaldo entra en operación únicamente cuando es necesario”, explicó José Manuel.

El sistema funciona mediante un panel solar que suministra energía a ventiladores y sistemas de calentamiento encargados de generar las condiciones adecuadas para la deshidratación. Sensores de temperatura monitorean constantemente el proceso, mientras que un microcontrolador ESP32 automatiza el funcionamiento para mantener parámetros óptimos de operación.

Cuando las condiciones climáticas reducen la disponibilidad de radiación solar, el equipo activa de forma automática una fuente eléctrica de respaldo que permite continuar el proceso sin interrupciones y garantizar una deshidratación uniforme.

Entre los componentes principales destacan un panel solar, un sistema de calentamiento híbrido, sensores de temperatura, ventiladores para circulación de aire, una pantalla interactiva nextion para monitoreo y configuración, además de bandejas ajustables para diferentes tipos de alimentos.

Una de las características más innovadoras del prototipo es su interfaz inteligente. A través de la pantalla, los usuarios pueden seleccionar distintos alimentos y utilizar parámetros previamente configurados para cada producto, simplificando su operación incluso para personas sin conocimientos técnicos especializados.

Durante las pruebas experimentales, el equipo logró deshidratar mango, plátano, fresa y manzana, obteniendo resultados satisfactorios en la reducción de humedad y conservación de los productos. Para Irvin Adán, el proyecto responde a una problemática que afecta a comunidades rurales y pequeños productores.

“La rápida descomposición de alimentos perecederos genera pérdidas económicas y desperdicio alimentario. Además, muchos deshidratadores comerciales dependen totalmente de la electricidad, lo que dificulta su implementación en zonas con infraestructura limitada”, señaló.

El desarrollo del prototipo requirió tres meses de trabajo para su primera versión y luego evolucionó mediante diversas mejoras mecánicas y electrónicas hasta alcanzar su configuración actual. La inversión estimada en materiales ronda los 12 mil pesos, sin considerar las horas de diseño, programación y desarrollo realizadas por los integrantes del equipo.

A diferencia de otros procesos industriales donde la eficiencia se mide por la velocidad de operación, ellos descubrieron que el éxito de la deshidratación depende de mantener temperaturas estables durante periodos prolongados.

“Al optar por la energía solar como fuente primaria reducimos considerablemente los costos energéticos del proceso. Nuestro objetivo fue desarrollar un equipo que ofreciera la misma calidad de conservación que un horno industrial, pero con menores gastos de operación”, explicó Edwin Jonathan.

Gracias a la integración del sistema fotovoltaico, el equipo puede operar durante aproximadamente seis horas utilizando energía renovable, disminuyendo la dependencia de la red eléctrica convencional. Dependiendo del alimento procesado, los ciclos de deshidratación pueden variar entre seis y diez horas.

El impacto y nivel de innovación del proyecto ya han sido reconocidos en distintos espacios académicos: obtuvo el primer lugar en el Concurso de proyectos juveniles del cuarto Congreso iberoamericano de secado, cocción y refrigeración solar de los alimentos, realizado en el CUTonalá, así como el primer lugar como Proyecto innovador durante la semana de Ingenierías del CUTlajomulco.

“Siempre decimos que fueron dos victorias muy distintas, pero igual de importantes: una de visita y otra en casa. La primera nos permitió comprobar que nuestro trabajo podía destacar en escenarios externos; la segunda reforzó nuestra confianza en el futuro del proyecto”, compartió Francisco Daniel.

Actualmente, el equipo continúa trabajando en nuevas mejoras. Además de sus aplicaciones tecnológicas, los estudiantes consideran que el proyecto posee potencial para impulsar microemprendimientos relacionados con la fabricación de equipos de deshidratación y la producción de alimentos deshidratados con valor agregado.