Tecnologías

Solar Mobile Dryer (SMD) [Emiratos Árabes Unidos]

technologies_7197 - Emiratos Árabes Unidos

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1. Información general

1.2 Detalles de contacto de las personas de referencia e instituciones involucradas en la evaluación y la documentación de la Tecnología

Persona(s) de referencia clave

Principal Natural Resources Economist:

Dhebibi Boubaker

International Center of Agriculture Research in the Dry Areas (ICARDA)

Tunisia

Food and Feed Processing Scientist:

Hilali Muhi El-Dine

International Center of Agriculture Research in the Dry Areas (ICARDA)

Jordania

Activities Coordinator Officer:

Nejatian Arash

International Center of Agriculture Research in the Dry Areas (ICARDA)

Emiratos Árabes Unidos

Regional Coordinator APRP:

Niane Abdoul Aziz

International Center of Agriculture Research in the Dry Areas (ICARDA)

Emiratos Árabes Unidos

Nombre del proyecto que financió la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
ICARDA Institutional Knowledge Management Initiative
Nombre de la(s) institución(es) que facilitaron la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA) - Líbano

1.3 Condiciones referidas al uso de datos documentados mediante WOCAT

El compilador y la/s persona(s) de referencia claves aceptan las condiciones acerca del uso de los datos documentados mediante WOCAT:

1.4 Declaración de la sostenibilidad de la Tecnología descrita

¿La Tecnología aquí descrita resulta problemática en relación a la degradación de la tierra, de tal forma que no puede considerársela una tecnología sostenible para el manejo de la tierra?

No

2. Descripción de la Tecnología MST

2.1 Breve descripción de la Tecnología

Definición de la Tecnología:

The innovative Solar Mobile Dryer (SMD) developed by ICARDA addresses climate change challenges for date palm growers in the Gulf Cooperation Council (GCC) countries by improving fruit quality, reducing waste, saving energy, and enhancing profitability, thereby supporting sustainable and efficient agricultural practices.

2.2 Descripción detallada de la Tecnología

Descripción:

In the Middle East, the date palm is an essential crop with significant cultural and economic value, thriving in dry, arid, and hot climates. However, climate change is exacerbating production challenges, with higher temperatures, heatwaves, water scarcity, harsh winds, leading to poor pollination, and increased pests amongst other issues. Small-scale date palm producers in the Gulf Cooperation Council (GCC) countries face additional problems of managing unsold or excess produce. Short harvesting periods and high deterioration rates of some date varieties make the situation worse. A common solution to extend shelf life is freezing. However, this has several drawbacks including storage and handling difficulties, nutrient and flavour degradation, and high energy costs.
To tackle these post-harvest challenges, the International Center of Agricultural Research in Dry Areas (ICARDA) developed an innovative Solar Mobile Dryer (SMB) for drying dates, achieving the desired colour for marketing while shielding the produce from dust and rain. The mobile solar dryer includes tables with polycarbonate covers forming a tunnel. Each table is 3 meters long, 1 meter wide, with walls 15-30 cm high, and raised 40 cm off the ground on metal legs. Dates are placed on a mesh for enhanced air flow and drying. Temperatures are kept at 70 degrees Celsius, the same as industrial date drying, to avoid textural changes, hardness, and colour alteration. Two versions of the tables have been produced.
The Jordan version, uses an iron frame and includes four tables that can form a 12-meter tunnel. This dryer has a 12V 40W DC fan, with a control unit and solar panel system, providing 6 hours of operation during the day and 2 hours at night, controlled by a temperature sensor.
The second version was developed in United Arab Emirates (UAE) and features a lighter aluminium frame and a 12V 80W fan fixed on one table. It includes temperature and humidity sensors, two solar panels, and a 20A charging controller.
The advantage and disadvantages of the SMB are as follows:
Advantages:
+ Improves fruit quality, especially in humid areas. Produce dried in greenhouses are often higher quality than those sun-dried.
+ Prevents contamination by insects, birds, dust, and rain.
+ Saves energy and drying time, improves product quality, and increases process efficiency.
+ Solar drying systems have low operation and maintenance costs.
+ Reduces waste and loss rates.
+ Reduces air pollution and greenhouse gases from fossil fuels.
+ Can be used for other products (e.g., fruits, vegetables, medicinal, and aromatic plants).

Disadvantages:
- Drying is limited to sunny days unless integrated with conventional energy systems. Drying without sunshine depends on the humidity difference between inside and outside the chamber.
- Solar drying is slower than conventional fuel or electricity-based dryers.
- Requires large land areas and long drying times, subject to solar radiation and temperature fluctuations.
- Farmers may lack maintenance knowledge for the system.
Economic evaluations of the SMD for two date varieties, Majhool and Lulu, demonstrate high profitability. The initial investment in the SMD is approximately 1,000 USD, with an estimated lifetime of about 10 years. The drying process takes between 1 and 3 days. The SMD has a capacity to dry between 6 and 12 kilograms of dates per square meter of drying surface in the SMD, resulting in production of around 5-10 kilograms of dried dates. Maintenance costs are estimated at 25% of the initial investment, while variable costs such as labour, packaging, and transportation are around 500 USD per month. Based on these figures, the net income per kilogram of dried dates is approximately 2.7 USD. Depending on the date variety, the return-on-investment ranges between 240% and 310%, with a payback period of about 4 months. These numbers indicate that the innovation is highly profitable for farmers.
The SMD is a crucial ICARDA initiative for smallholder date palm growers in the GCC countries, offering energy savings, waste reduction, and post-harvest loss prevention, enhancing the competitiveness of modern agriculture in high date production areas.
We express our sincere gratitude to the Gulf Cooperation Council (GCC) Secretariat for funding this research under the "Development of sustainable date palm production systems in the GCC countries of the Arabian Peninsula" project. We are grateful to the Ministries of Agriculture, Agricultural Authorities, and Agricultural Research Institutions and Universities in the GCC countries for their continuous support and collaboration in implementing project activities.

2.3 Fotografías de la Tecnología

2.5 País/ región/ lugares donde la Tecnología fue aplicada y que se hallan comprendidos por esta evaluación

País:

Emiratos Árabes Unidos

Especifique la difusión de la Tecnología:
  • aplicada en puntos específicos/ concentrada en un área pequeña
¿El/los sitio(s) de la Tecnología se ubica(n) en un área de protección permanente?

No

2.6 Fecha de la implementación

Indique año de implementación:

2020

2.7 Introducción de la Tecnología

Especifique cómo se introdujo la Tecnología:
  • durante experimentos/ investigación
  • mediante proyectos/ intervenciones externas

3. Clasificación de la Tecnología MST

3.1 Propósito(s) principal(es) de la Tecnología MST

  • mejorar la producción
  • adaptarse al cambio climático/ extremos climáticos y sus impactos
  • mitigar cambio climático y sus impactos
  • crear impacto económico benéfico
  • crear impacto social benéfico

3.2 Tipo(s) actuales de uso de la tierra donde se aplica la Tecnología

Mezcla de tipos de uso de tierras dentro de la misma unidad de tierras: :

No


Tierras cultivadas

Tierras cultivadas

  • Cosecha de árboles y arbustos
Cultivos de matorrales y arbustos - Especifique cultivos:
  • dátiles
Número de temporadas de cultivo por año:
  • 1

3.3 ¿Cambió el uso de tierras debido a la implementación de la Tecnología?

¿Cambió el uso de tierras debido a la implementación de la Tecnología?
  • No (Continúe con la pregunta 3.4)

3.4 Provisión de agua

Provisión de agua para la tierra donde se aplica la Tecnología:
  • mixta de secano – irrigada

3.5 Grupo MST al que pertenece la Tecnología

  • medidas pos-cosecha

3.6 Medidas MST que componen la Tecnología

otras medidas

otras medidas

Especifique:

This is a post-harvest and technological innovation.

3.7 Principales tipos de degradación del suelo encarados con la Tecnología

degradación biológica

degradación biológica

  • Bq: reducción de la cantidad/ biomasa

3.8 Prevención, reducción o restauración de la degradación del suelo

Especifique la meta de la Tecnología con relación a la degradación de la tierra:
  • prevenir la degradación del suelo
  • reducir la degradación del suelo
Comentarios:

This innovation increases the income of the farmers per unit area i.e., increased economic land productivity. This allows farmers to reduce pressure on the land and/or to manage their land more sustainable.

4. Especificaciones técnicas, actividades de implementación, insumos y costos

4.1 Dibujo técnico de la Tecnología

Especificaciones técnicas (relacionadas al dibujo técnico):

Schematic view of the SMD

Fans blow air to control humidly and temperature. Top windows can be open to store and collect dates, but also for manual control of temperature etc.

Autor:

ICARDA

Fecha:

2022

Especificaciones técnicas (relacionadas al dibujo técnico):

Side view dimensions of the SMD.

Plastic (poly-carbonate) sheets are held up by an iron frame. The product lay on a plastic net to also support vertical airflow.

Autor:

ICARDA

Fecha:

2022

Especificaciones técnicas (relacionadas al dibujo técnico):

Technical schematic overview of the SMD

Autor:

ICARDA

Fecha:

2022

Especificaciones técnicas (relacionadas al dibujo técnico):

Electronic parts and connections overview of the SMD

Drawn using Fritzing software, www.fritzing .org

Autor:

ICARDA

Fecha:

2022

Especificaciones técnicas (relacionadas al dibujo técnico):

Net Present Value (NPV)
NPV evaluates an investment's profitability by calculating the difference between the present value of cash inflows and outflows. A positive NPV indicates a profitable investment, while a negative NPV signals a potential loss.

Profitability Index (PI)
PI measures the relative profitability of an investment by comparing the present value of future cash inflows to the initial investment. A PI greater than 1 indicates a good investment, whereas a PI less than 1 suggests it may not be viable.

Payback Period (PB)
PB is the time it takes for an investment to recover its initial cost through cash inflows. A shorter PB is preferred as it indicates quicker recovery, though it doesn't account for the time value of money or cash flows after the payback period but provides implication for risk.

Return on Investment (ROI)
ROI assesses the efficiency or profitability of an investment by comparing the net gain to the cost. A higher ROI indicates a more profitable investment.

Benefit-Cost Ratio (BCR)
BCR evaluates the value for money of a project by comparing the present value of benefits to costs. A BCR greater than 1 suggests benefits exceed costs, making the project worthwhile, while a BCR less than 1 indicates the opposite.

Internal Rate of Return (IRR)
IRR is the discount rate at which the NPV of all cash flows from an investment equals zero. If IRR exceeds the required rate of return, the investment is considered good. It's useful for comparing projects.

Autor:

ICARDA

Fecha:

2022

Especificaciones técnicas (relacionadas al dibujo técnico):

Schematic drwing of the SMD as used in Jordan

Autor:

ICARDA

Fecha:

2024

4.2 Información general sobre el cálculo de insumos y costos

Especifique cómo se calcularon los costos e insumos:
  • por unidad de Tecnología
Especifique la moneda usada para calcular costos:
  • USD

4.4 Costos e insumos necesarios para el establecimiento

Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad Costos totales por insumo % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Equipo Charger control 1 (off grid, 12v 20A) 1,0
Equipo Fuse (10A) 2,0
Equipo Switch (10A) 2,0
Equipo DC relay (16A) 1,0
Equipo Sensors (temperature and humidity) 1,0
Equipo Arduino micro processor
Equipo LCD screen (2x20) 1,0
Equipo DC relay (4 relay module) 1,0
Material de construcción Polycarbonate board (8-10mm) 2,0
Material de construcción Dark fiber board (6mm) 2,0
Material de construcción Metal bars (3cm x 3cm x 10mm) 20,0
Material de construcción Metal bars (2m x 2m) 10,0
Material de construcción Metal hinges (small, <10mm) 8,0
Material de construcción Fan (12v 40-80W) 1,0
Material de construcción Battery (12v 55A) 1,0
Material de construcción Solar panel (170W 12v) 2,0
Otros Voltage regulator (1-40v) 1,0
Otros Plastic terminal box (30cm x 40cm) 1,0
Otros Clock module (5v) 1,0
Otros SD card module (5v) 1,0
Otros BCP board 2,0
Otros Total costs 1,0 1000,0 1000,0
Costos totales para establecer la Tecnología 1000,0
Costos totales para establecer la Tecnología en USD 1000,0
Si no puede desglosar los costos especificados en la tabla anterior, proporcione un estimado de los cálculos totales en los que se incurrió para establecer la Tecnología:

1000,0

4.6 Costos e insumos necesarios para actividades de mantenimiento/ recurrentes (por año)

Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad Costos totales por insumo % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Otros Maintenance 1,0 250,0 250,0
Otros Variable (use) cost 1,0 500,0 500,0
Indique los costos totales para mantenecer la Tecnología 750,0
Costos totales para mantener la Tecnología en USD 750,0

4.7 Factores más determinantes que afectan los costos:

Describa los factores más determinantes que afectan los costos:

Material costs for drying such as packaging appeared to be a major cost.

5. Entorno natural y humano

5.1 Clima

Lluvia anual
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1,000 mm
  • 1,001-1,500 mm
  • 1,501-2,000 mm
  • 2,001-3,000 mm
  • 3,001-4,000 mm
  • > 4,000 mm
Zona agroclimática
  • semi-árida
  • árida

5.2 Topografía

Pendientes en promedio:
  • plana (0-2 %)
  • ligera (3-5%)
  • moderada (6-10%)
  • ondulada (11-15%)
  • accidentada (16-30%)
  • empinada (31-60%)
  • muy empinada (>60%)
Formaciones telúricas:
  • meseta/ planicies
  • cordilleras
  • laderas montañosas
  • laderas de cerro
  • pies de monte
  • fondo del valle
Zona altitudinal:
  • 0-100 m s.n.m.
  • 101-500 m s.n.m.
  • 501-1,000 m s.n.m
  • 1,001-1,500 m s.n.m
  • 1,501-2,000 m s.n.m
  • 2,001-2,500 m s.n.m
  • 2,501-3,000 m s.n.m
  • 3,001-4,000 m s.n.m
  • > 4,000 m s.n.m
Indique si la Tecnología se aplica específicamente en:
  • no relevante

5.3 Suelos

Profundidad promedio del suelo:
  • muy superficial (0-20 cm)
  • superficial (21-50 cm)
  • moderadamente profunda (51-80 cm)
  • profunda (81-120 cm)
  • muy profunda (>120 cm)
Textura del suelo (capa arable):
  • mediana (limosa)
Textura del suelo (> 20 cm debajo de la superficie):
  • mediana (limosa)
Materia orgánica de capa arable:
  • baja (<1%)

5.4 Disponibilidad y calidad de agua

Agua subterránea:

5-50 m

Disponibilidad de aguas superficiales:

pobre/ ninguna

Calidad de agua (sin tratar):

agua potable de mala calidad (requiere tratamiento)

La calidad de agua se refiere a:

agua subterránea y superficial

¿La salinidad del agua es un problema?

¿Se está llevando a cabo la inundación del área? :

No

Comentarios y especificaciones adicionales sobre calidad y cantidad de agua:

Because the SMD is mobile and processes the harvest, the natural situation is not that essential. However, ideally, it should be placed in warm and sunny areas.

5.5 Biodiversidad

Diversidad de especies:
  • baja
Diversidad de hábitats:
  • baja

5.6 Las características de los usuarios de la tierra que aplican la Tecnología

Sedentario o nómada:
  • Sedentario
  • Semi-nómada
Orientación del mercado del sistema de producción:
  • mixta (subsistencia/ comercial)
Ingresos no agrarios:
  • 10-50% de todo el ingreso
Nivel relativo de riqueza:
  • pobre
Individuos o grupos:
  • individual/ doméstico
  • grupos/ comunal
Nivel de mecanización:
  • trabajo manual
  • mecanizado/motorizado
Género:
  • hombres
Edad de los usuarios de la tierra:
  • jóvenes
  • personas de mediana edad
  • ancianos

5.7 Área promedio de la tierra usada por usuarios de tierra que aplican la Tecnología

  • < 0.5 ha
  • 0.5-1 ha
  • 1-2 ha
  • 2-5 ha
  • 5-15 ha
  • 15-50 ha
  • 50-100 ha
  • 100-500 ha
  • 500-1,000 ha
  • 1,000-10,000 ha
  • > 10,000 ha
¿Esto se considera de pequeña, mediana o gran escala (refiriéndose al contexto local)?
  • pequeña escala

5.8 Tenencia de tierra, uso de tierra y derechos de uso de agua

Tenencia de tierra:
  • individual, sin título
  • individual, con título
Derechos de uso de tierra:
  • individual
Derechos de uso de agua:
  • individual
¿Los derechos del uso de la tierra se basan en un sistema legal tradicional?

5.9 Acceso a servicios e infraestructura

salud:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
educación:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
asistencia técnica:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
empleo (ej. fuera de la granja):
  • pobre
  • moderado
  • bueno
mercados:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
energía:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
caminos y transporte:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
agua potable y saneamiento:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
servicios financieros:
  • pobre
  • moderado
  • bueno

6. Impactos y comentarios para concluir

6.1 Impactos in situ demostrados por la Tecnología

Impactos socioeconómicos

Producción

producción de cultivo

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

(Economic) Productivity increases because post-harvest losses decrease and selling prices increase

calidad de cultivo

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

Because of the drying, products are considered higher quality

Ingreso y costos

gastos en insumos agrícolas

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

To reach the higher selling prices additional expenses on the SMD and packaging is required.

ingreso agrario

disminuyó
incrementó

carga de trabajo

incrementó
disminuyó

Impactos socioculturales

seguridad alimentaria/ autosuficiencia

disminuyó
mejoró
Comentarios/ especifique:

Dried products have longer shelf life and less vulnerable to mold and pests.

situación de grupos en desventaja social y económica

empeoró
mejoró
Comentarios/ especifique:

SMD is so designed that it can be easily shared, so that costs for individual smallholder farmers are relatively low.

6.2 Impactos fuera del sitio demostrados por la Tecnología

impacto de gases de invernadero

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

The SMD only uses solar, so overall less greenhouse gasses are emitted, within the chain, compared to the current situation.

6.3 Exposición y sensibilidad de la Tecnología al cambio climático gradual y a extremos relacionados al clima/ desastres (desde la percepción de los usuarios de tierras)

Cambio climático gradual

Cambio climático gradual
Estación Incremento o reducción ¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
temperatura anual incrementó muy bien

6.4 Análisis costo-beneficio

¿Cómo se comparan los beneficios con los costos de establecimiento (desde la perspectiva de los usuarios de tierra)?
Ingresos a corto plazo:

ligeramente positivo

Ingresos a largo plazo:

muy positivo

¿Cómo se comparan los beneficios con los costos de mantenimiento/ recurrentes (desde la perspectiva de los usuarios de tierra)?
Ingresos a corto plazo:

muy positivo

Ingresos a largo plazo:

muy positivo

6.5 Adopción de la Tecnología

  • casos individuales / experimentales
De todos quienes adoptaron la Tecnología, ¿cuántos lo hicieron espontáneamente, por ej. sin recibir nada de incentivos/ materiales:
  • 0-10%

6.6 Adaptación

¿La tecnología fue modificada recientemente para adaptarse a las condiciones cambiantes?

otros (especifique):

other inputs

Especifique la adaptación de la Tecnología (diseño, material/ especies, etc.):

Experiments are done with other products such as vegetables, fruits, and spices.

6.7 Fuerzas/ ventajas/ oportunidades de la Tecnología

Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del usuario de la tierra
Increased farm income
Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave
Improvement of the fruits’ quality
No contamination of dates by insects, birds, dust and rain
Energy and drying time saving
Waste and loss rate reduction
Air pollution and greenhouse gases reduction
Multiuse purposes (vegetables, medicinal and aromatic plants-MAPs, etc.)
Production of the SMD can result in (local) employment opportunities

6.8 Debilidades/ desventajas/ riesgos de la Tecnología y formas de sobreponerse a ellos

Debilidades/ desventajas/ riesgos desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave ¿Cómo sobreponerse a ellas?
Drying can be performed only during sunny days unless the system is integrated with a conventional energy-based system
Solar drying process is slow in comparison with dryers that use conventional fuels The avoidance of costs to fuel may compensate this.
Solar drying requires larger land areas and longer drying times
Fluctuations in solar radiation and ambient temperature
Farmers lack of knowledge for the maintenance of the system Capacity building programme or training when buying the SMD

7. Referencias y vínculos

7.1 Métodos/ fuentes de información

  • entrevistas con especialistas/ expertos en MST
  • compilación de informes y otra documentación existente

7.3 Vínculos a la información relevante disponible en línea

Título/ descripción:

Boubaker Dhehibi, Muhi El-Dine Hilali, Arash Nejatian. (15/9/2023). Economic and Financial Evaluation of a Low-Cost Portable Solar Dryer for Maturing and Drying of Dates: Business for Development (B4D) Report.

URL:

https://hdl.handle.net/20.500.11766/68749

Título/ descripción:

Muhi El-Dine Hilali, Arash Nejatian, Abdoul Aziz Niane, Mohamed Ali Bob. (30/11/2023). دليل تصنيع و تشغيل المجفف الشمسي المتنقل. Beirut, Lebanon: International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA).

URL:

https://hdl.handle.net/20.500.11766/69302

Título/ descripción:

Muhi El-Dine Hilali, Arash Nejatian. (28/3/2021). Developing solar drier for maturing and drying of dates in the Arabian Peninsula. Lebanon: International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA).

URL:

https://hdl.handle.net/20.500.11766/12826

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