Investigadores del Centro de Investigación Agrícola de Egipto (ARC, por sus siglas en inglés) diseñaron un prototipo de refrigeración termoeléctrica alimentado por energía fotovoltaica para la conservación de pescado durante el proceso de pesca.
“Conservar el pescado capturado por los pescadores en un entorno fresco y de baja temperatura para mantener su calidad y conservarlo en condiciones óptimas, un proceso conocido como pescado de primera calidad, es una de las cuestiones más importantes que enfrentan los pescadores”, afirmó el equipo de investigación, que señaló que la conservación del pescado en embarcaciones pesqueras tradicionalmente depende del hielo para mantener la calidad mediante la ralentización del crecimiento bacteriano.
Sin embargo, este método está limitado por el peso, el espacio de almacenamiento, el costo y las exigencias de manipulación del hielo. Para prolongar la conservación, los pescadores suelen añadir sal al hielo, aunque esto puede alterar el sabor natural del pescado. La refrigeración convencional con hielo también presenta velocidades de enfriamiento lentas, una distribución desigual de la temperatura y una eficacia de corta duración, mientras que los sistemas de refrigeración industriales son costosos, consumen mucha energía y son ambientalmente insostenibles.
La unidad de refrigeración alimentada por energía solar propuesta (SCU, por sus siglas en inglés) consta de una cámara de refrigeración de madera contrachapada aislada, equipada con tres estantes perforados de aluminio para maximizar el almacenamiento de pescado y el flujo de aire.
En la parte posterior de la cámara se instalaron cuatro ventiladores de corrien
Investigadores del Centro de Investigación Agrícola de Egipto (ARC) desarrollaron un prototipo de refrigeración termoeléctrica alimentado con energía solar fotovoltaica, diseñado para conservar el pescado directamente en las embarcaciones durante las jornadas de pesca.
La propuesta busca ofrecer una alternativa más eficiente al uso tradicional de hielo, especialmente para los pescadores artesanales que necesitan mantener sus capturas frescas sin disponer de conexión a la red eléctrica.
Una alternativa al almacenamiento tradicional con hielo
La conservación del pescado a bajas temperaturas es fundamental para reducir el crecimiento bacteriano, preservar su calidad y mantenerlo en condiciones óptimas para su comercialización.
Actualmente, numerosas embarcaciones dependen del hielo, una solución que presenta limitaciones relacionadas con el peso, el espacio de almacenamiento, el costo y las dificultades de manipulación.
Para prolongar su duración, algunos pescadores añaden sal al hielo, pero esta práctica puede modificar el sabor natural del producto. Además, la refrigeración convencional puede generar un enfriamiento lento, temperaturas desiguales y una protección de corta duración.
Los sistemas industriales representan otra opción, aunque suelen ser costosos, demandan una elevada cantidad de energía y resultan poco accesibles para la pesca artesanal.
Así funciona el refrigerador alimentado con energía solar
La unidad de refrigeración solar está compuesta por una cámara aislada de madera contrachapada y tres estantes perforados de aluminio. Esta configuración permite aprovechar el espacio disponible y favorecer la circulación del aire entre los pescados almacenados.
En la parte posterior de la cámara se instalaron cuatro ventiladores de corriente continua, encargados de distribuir el aire frío de manera uniforme.
El equipo también incorpora un intercambiador de calor de aluminio, fabricado con aletas y tubos, que absorbe el calor del interior de la cámara y lo transfiere mediante agua en circulación.
La refrigeración se genera a través de tres módulos termoeléctricos Peltier TEC1-12706 colocados sobre un depósito. El lado frío de los dispositivos reduce la temperatura del agua, mientras que el lado caliente libera el calor mediante disipadores de aluminio y ventilación forzada.
Posteriormente, una bomba impulsa continuamente el agua refrigerada hacia el intercambiador de calor para extraer la energía térmica acumulada dentro del compartimiento.
Panel solar, batería y control automático
El sistema recibe energía de un panel fotovoltaico de 300 vatios conectado a un controlador de carga con seguimiento del punto de máxima potencia, conocido como MPPT, y a una batería de 12 voltios y 100 amperios-hora.
Esta configuración permite alimentar los módulos Peltier, los ventiladores y la bomba de agua sin depender de la red eléctrica.
Durante las pruebas, el panel fue orientado hacia el sur con una inclinación de 31 grados para maximizar la captación de radiación solar.
La unidad dispone, además, de termostatos y sensores que mantienen automáticamente la cámara a una temperatura aproximada de 5 °C. Cuando la temperatura supera ese valor, el controlador activa la bomba para hacer circular el agua fría. Una vez recuperadas las condiciones establecidas, la bomba se detiene.
Capacidad para conservar 720 kilos de pescado al año
Los investigadores evaluaron el consumo total de energía, la demanda energética por kilogramo de pescado, la eficiencia de refrigeración y el coeficiente general de rendimiento del sistema.
Los resultados también fueron sometidos a 10.000 simulaciones de Montecarlo, en las que se consideraron la variabilidad ambiental y los posibles márgenes de error de los instrumentos de medición.
Según el escenario planteado por los científicos, un pescador artesanal que capture tres kilogramos diarios durante 240 jornadas de pesca podría conservar aproximadamente 720 kilogramos de pescado al año mediante esta tecnología.
El prototipo tendría un costo de fabricación cercano a los 182 dólares y gastos anuales de mantenimiento estimados en 27,3 dólares. De acuerdo con el estudio, la inversión podría recuperarse en alrededor de 0,15 años, aunque esta estimación dependerá de las condiciones reales de uso y comercialización.
Tecnología con potencial, pero todavía en desarrollo
El equipo concluyó que los módulos termoeléctricos presentan un importante potencial para mejorar los métodos de refrigeración directa. Sin embargo, señaló que su adopción dependerá del desarrollo de nuevos materiales capaces de ofrecer una mayor eficiencia de conversión.
Las próximas investigaciones deberán probar la unidad con distintas cargas térmicas, especies de pescado y condiciones estacionales, tanto en verano como en invierno.
Los científicos también recomendaron comparar el prototipo con las tecnologías de refrigeración existentes para establecer referencias más precisas sobre rendimiento, consumo energético y viabilidad económica.