Na de oogst worden agrarische producten, zoals aardappelen, opgeslagen in speciale loodsen die worden geventileerd met koele en droge lucht. Een aardappel blijft een levend organisme en heeft interactie met zijn omgeving. De vochthuishouding, temperatuurverdeling en uitwisseling van reactiegassen zijn van invloed op de biologische en fysische conditie van de aardappel en daarmee de kwaliteit. De temperatuur is een belangrijke variabele die het chemische proces, waarbij met name CO2 wordt uitgestoten en warmte wordt geproduceerd, versnelt of vertraagt. Kennis over de invloeden die deze variabelen hebben op de gesteldheid van de aardappel, leidt tot betere interventies in de opslag en een beter eindproduct.
Het doel van het onderzoek is het kunnen voorspellen van de biologische en fysische conditie van aardappels. Hiervoor wordt een simulatiemodel ontwikkeld waarmee de effecten van variabele warmte- en vochtafvoer in de luchtstroom van een opslagruimte inzichtelijk worden gemaakt.
Studenten van de opleiding Werktuigbouw van Windesheim hebben tijdens minor-, stage- en afstudeeropdrachten gewerkt aan mogelijke oplossingen die bijdragen aan de verduurzaming van het koeling-, droging- en ventilatieproces van agrarische producten in opslag. Zo zijn koelmachines verbeterd met meer duurzame koelmiddelen, ventilatoren stiller en rendabeler gemaakt en is de luchtstroming in kaart gebracht van opslag in zogenaamde kistenbewaring.
Met name dit laatste onderzoek heeft geleid tot een betrouwbaar model voor luchtstroming, dat is gevalideerd door experimenten in een schuur met problemen in de conditie van de aardappelen. De probleemgebieden konden vrij nauwkeurig worden voorspeld en kwamen overeen met de geconstateerde probleemgebieden in de opslag. In dit model ontbreken nog de biologische en fysische principes van de aardappels en hoe deze beïnvloed worden door factoren als temperatuur en luchtvochtigheid.
Het onderzoek leidt tot een model dat kan voorspellen in hoeverre de aardappelen in verschillende delen van de opslagloods drogen, dan wel verouderen. Hierin moet rekening gehouden worden met een aantal processen:
- Het voorspellen van een goede verdeling van de luchtstroming op basis van de ondervonden weerstand van het aardappel-bed in de kisten;
- Het voorspellen van de temperatuur als gevolg van de warmteproductie van de aardappels en de afvoer ervan door de luchtstroming;
- Het voorspellen van het drogen van de aardappels op basis van luchtvochtigheid van de geventileerde lucht en de vochtafgifte van de aardappels;
- Het voorspellen van het CO2 gehalte in de lucht op basis van de fysische en biologische processen in de aardappels.
De complexiteit van het simulatiemodel zit vooral in bovengenoemde gevoeligheden en de invloed die ze op elkaar hebben. Het model zal met verschillende experimenten en in praktijksituaties gevalideerd worden.
Partners
