Технологии

Solar Mobile Dryer (SMD) [Объединенные Арабские Эмираты]

technologies_7197 - Объединенные Арабские Эмираты

Просмотреть разделы

Развернуть все Свернуть все
Завершённость: 84%

1. Общая информация

1.2 Контактные данные специалистов и организаций, участвующих в описании и оценке Технологии

Ответственный (-ые) специалист (-ы)

Principal Natural Resources Economist:

Dhebibi Boubaker

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

Тунис

Food and Feed Processing Scientist:

Hilali Muhi El-Dine

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

Иордания

Activities Coordinator Officer:

Nejatian Arash

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

Объединенные Арабские Эмираты

Regional Coordinator APRP:

Niane Abdoul Aziz

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

Объединенные Арабские Эмираты

Название проекта, содействовавшего документированию/оценке Технологии (если применимо)
ICARDA Institutional Knowledge Management Initiative
Название организации (-ий), содействовавших документированию/оценке Технологии (если применимо)
International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA) - Ливан

1.3 Условия, регламентирующие использование данных, собранных ВОКАТ

Составитель и ответственный(-ые) специалист(-ы) согласны с условиями, регламентирующими использование собранных ВОКАТ данных:

Да

1.4 Декларация по устойчивости описываемой Технологии

Вызывает ли описанная здесь Технология проблемы деградации земель настолько, что ее нельзя назвать природосберегающей?

Нет

2. Описание Технологии УЗП

2.1 Краткое описание Технологии

Определение Технологии:

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 Подробное описание Технологии

Описание:

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 Фотографии, иллюстрирующие Технологию

2.5 Страна/ регион/ места, где применяется Технология, информация о которых собрана в данной Анкете

Страна:

Объединенные Арабские Эмираты

Охарактеризуйте пространственное распространение Технологии :
  • примененяется точечно/ на небольших участках
Технология применяется на ООПТ?

Нет

2.6 Сколько лет применяется данная Технология

Год начала реализации:

2020

2.7 Внедрение Технологии

Укажите, как именно Технология УЗП была внедрена:
  • в качестве научного/ полевого эксперимента
  • через проекты/ внешнее вмешательство

3. Классификация Технологии УЗП

3.1 Основные цели и задачи реализации Технологии

  • повышение производства
  • адаптация к изменению климата / экстремальным погодным явлениям и их последствиям
  • смягчение последствий изменения климата
  • создание благоприятных экономических условий
  • создание благоприятных социальных условий

3.2 Текущий(-ие) тип(-ы) землепользования на территории, где применяется Технология

Комбинированное землепользование в пределах одной и той же земельной единицы:

Нет


Пахотные угодья и плантации

Пахотные угодья и плантации

  • Древесные и кустарниковые культуры
Древесные и кустарниковые культуры - Уточните культуры:
  • даты
Число урожаев за год:
  • 1

3.3 Изменилось ли использование земель в связи с внедрением Технологии?

Изменилось ли использование земель в связи с внедрением Технологии?
  • Нет (см. пункт 3.4)

3.4 Водоснабжение

Обеспеченность водой участков, где реализуется Технология :
  • сочетание богарных и орошаемых земель

3.5 Категория УЗП, к которой относится Технология

  • мероприятия по хранению и реализации продукции после уборки урожая

3.6 Мероприятия УЗП, выполняемые в рамках Технологии

другие мероприятия

другие мероприятия

Поясните:

This is a post-harvest and technological innovation.

3.7 Основные проблемы деградации земель, на решение которых направлена Технология

биологическая деградация

биологическая деградация

  • Бк: сокращение количества биомассы

3.8 Предотвращение и снижение деградации земель, или восстановление нарушенных земель

Укажите цель Технологии по отношению к деградации земель :
  • предотвращение деградации земель
  • снижение деградации земель
Пояснения:

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. Технические характеристики, мероприятия по практической реализации, вложения и стоимость

4.1 Технический рисунок, иллюстрирующий Технологию

Спецификация (пояснения к техническому рисунку):

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.

Автор:

ICARDA

Дата:

2022

Спецификация (пояснения к техническому рисунку):

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.

Автор:

ICARDA

Дата:

2022

Спецификация (пояснения к техническому рисунку):

Technical schematic overview of the SMD

Автор:

ICARDA

Дата:

2022

Спецификация (пояснения к техническому рисунку):

Electronic parts and connections overview of the SMD

Drawn using Fritzing software, www.fritzing .org

Автор:

ICARDA

Дата:

2022

Спецификация (пояснения к техническому рисунку):

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.

Автор:

ICARDA

Дата:

2022

Спецификация (пояснения к техническому рисунку):

Schematic drwing of the SMD as used in Jordan

Автор:

ICARDA

Дата:

2024

4.2 Общая информация по необходимым вложениям и стоимости

Уточните, как рассчитывались затраты и вложения:
  • на технологическую единицу
Укажите денежные единицы, использованные для подсчета затрат:
  • Доллары США

4.4 Вложения и затраты, необходимые для начала реализации

Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу Общая стоимость на единицу % затрат, оплаченных землепользователями
Оборудование Charger control 1 (off grid, 12v 20A) 1,0
Оборудование Fuse (10A) 2,0
Оборудование Switch (10A) 2,0
Оборудование DC relay (16A) 1,0
Оборудование Sensors (temperature and humidity) 1,0
Оборудование Arduino micro processor
Оборудование LCD screen (2x20) 1,0
Оборудование DC relay (4 relay module) 1,0
Строительные материалы Polycarbonate board (8-10mm) 2,0
Строительные материалы Dark fiber board (6mm) 2,0
Строительные материалы Metal bars (3cm x 3cm x 10mm) 20,0
Строительные материалы Metal bars (2m x 2m) 10,0
Строительные материалы Metal hinges (small, <10mm) 8,0
Строительные материалы Fan (12v 40-80W) 1,0
Строительные материалы Battery (12v 55A) 1,0
Строительные материалы Solar panel (170W 12v) 2,0
Другие Voltage regulator (1-40v) 1,0
Другие Plastic terminal box (30cm x 40cm) 1,0
Другие Clock module (5v) 1,0
Другие SD card module (5v) 1,0
Другие BCP board 2,0
Другие Total costs 1,0 1000,0 1000,0
Общая стоимость запуска Технологии 1000,0
Общие затраты на создание Технологии в долларах США 1000,0
Если Вы не можете указать расходы в приведенной выше таблице постатейно, дайте оценку общих затрат на создание Технологии:

1000,0

4.6 Стоимость поддержания/ текущего обслуживания ( в год)

Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу Общая стоимость на единицу % затрат, оплаченных землепользователями
Другие Maintenance 1,0 250,0 250,0
Другие Variable (use) cost 1,0 500,0 500,0
Общая стоимость поддержания Технологии 750,0
Общие затраты на поддержание Технологии в долларах США 750,0

4.7 Наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат

Опишите наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат:

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

5. Природные и социально-экономические условия

5.1 Климат

Среднегодовое количество осадков
  • < 250 мм
  • 251-500 мм
  • 501-750 мм
  • 751-1000 мм
  • 1001-1500 мм
  • 1501-2000 мм
  • 2001-3000 мм
  • 3001-4000 мм
  • > 4000 мм
Агроклиматическая зона
  • полузасушливая
  • засушливая

5.2 Рельеф

Склоны (преобладающие):
  • пологие (0-2%)
  • покатые (3-5%)
  • покато-крутые (6-10%)
  • крутые (11-15%)
  • очень крутые (16-30%)
  • чрезвычайно крутые (31-60%)
  • обрывистые (>60%)
Формы рельефа:
  • плато/ равнины
  • гребни хребтов/холмов
  • склоны гор
  • склоны холмов
  • подножья
  • днища долин
Зона высотной поясности:
  • 0-100 м над уровнем моря
  • 101-500 м н.у.м.
  • 501-1000 м н.у.м.
  • 1001-1500 м н.у.м.
  • 1501-2000 м н.у.м.
  • 2001-2500 м н.у.м.
  • 2501-3000 м н.у.м.
  • 3001-4000 м н.у.м.
  • > 4 тыс. м н.у.м.
Укажите, приурочено ли применение Технологии к специфическим условиям:
  • не имеет значения

5.3 Почвы

Средняя мощность почв:
  • поверхностные (0-20 см)
  • неглубокие (21-50 см)
  • умеренно глубокие (51-80 см)
  • глубокие (81-120 см)
  • очень глубокие (> 120 см)
Гранулометрический состав (верхнего горизонта):
  • средние фракции (суглинистый, супесчаный)
Гранулометрический состав (на глубине более 20 см):
  • средние фракции (суглинистый, супесчаный)
Содержание органического вещества в верхнем горизонте:
  • низкое (< 1%)

5.4 Доступность и качество воды

Уровень грунтовых вод:

5-50 м

Доступность поверхностных вод:

недостаточны/ отсутствуют

Качество воды (без обработки):

питьевая вода плохого качества (необходима обработка)

Качество воды относится к:

одновременно грунтовые и поверхностные воды

Является ли солёность воды проблемой?

Да

Происходят ли периодические затопления территории?

Нет

Комментарии и дополнительная информация по качеству и количеству воды:

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 Биоразнообразие

Видовое разнообразие:
  • низкое
Разнообразие местообитаний:
  • низкое

5.6 Характеристика землепользователей, применяющих Технологию

Осёдлый или кочевой:
  • Осёдлый
  • Полукочевой
Рыночная ориентация производства:
  • смешанный (натуральный / коммерческий)
Доходы из других источников:
  • 10-50% всех доходов
Относительный уровень достатка:
  • плохой
Индивидуальное или коллективное хозяйство:
  • частное/ домовладение
  • группа/ община
Уровень механизации:
  • ручной труд
  • механизировано/ есть автотранспорт
Пол:
  • мужчины
Возраст землепользователей:
  • молодёжь
  • средний возраст
  • пожилой

5.7 Средняя площадь земель, используемых землепользователями с применением Технологии

  • < 0,5 га
  • 0,5-1 га
  • 1-2 га
  • 2-5 га
  • 5-15 га
  • 15-50 га
  • 50-100 га
  • 100-500 га
  • 500-1000 га
  • 1000-10000 га
  • > 10000 га
Считается ли это мелким, средним или крупным хозяйством (по местным масштабам)?
  • мелкое

5.8 Собственность на землю, права на земле- и водопользование

Землевладелец:
  • индивидуальная, не оформленная в собственность
  • индивидуальная, оформленная в собственность
Право землепользования:
  • индивидуальное
Право водопользования:
  • индивидуальное
Права на землепользование основаны на традиционной правовой системе?

Да

5.9 Доступ к базовым услугам и инфраструктуре

медицинское обслуживание:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
образование:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
технические консультации:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
занятость (вне хозяйства):
  • плохой
  • средний
  • хорошая
рынки:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
электроснабжение:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
транспорт и дорожная сеть:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
водоснабжение и канализация:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
финансовые услуги:
  • плохой
  • средний
  • хорошая

6. Воздействия и заключительные положения

6.1 Влияние Технологии УЗП в пределах территории ее применения

Социально-экономическое воздействие

Продуктивность

производство сельскозяйственных культур

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

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

качество урожая

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

Because of the drying, products are considered higher quality

Доходы и затраты

сельскохозяйственные издержки

увеличил.
снизил.
Комментарий/ пояснения:

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

доходы хозяйства

снизил.
увеличил.

объем работ

увеличил.
снизил.

Социальное и культурное воздействие

продовольственная безопасность/ самообеспечение

снизил.
улучшил.
Комментарий/ пояснения:

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

положение социально и экономически уязвимых групп населения

ухудшил.
улучшил.
Комментарий/ пояснения:

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

6.2 Влияние Технологии за пределами территории ее применения

воздействие парниковых газов

увеличил.
сократил.
Комментарий/ пояснения:

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

6.3 Подверженность и чувствительность Технологии УЗП к постепенным изменениям климата и экстремальным погодным явлениям/ стихийным бедствиям, связанным с изменением климата (в понимании землепользователей)

Постепенное изменение климата

Постепенное изменение климата
Сезон увеличение или уменьшение Насколько успешно Технология справляется с этим?
среднегодовые температуры увеличилось очень хорошо

6.4 Анализ эффективности затрат

Насколько получаемый результат сопоставим с первоначальными вложениями (с точки зрения землепользователей)?
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе:

слабо позитивное

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе:

очень позитивное

Насколько получаемый результат сопоставим с текущими расходами по поддержанию технологии (с точки зрения землепользователей)?
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе:

очень позитивное

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе:

очень позитивное

6.5 Внедрение Технологии

  • отдельные случаи/ эксперимент
Среди применяющих Технологию землепользователей, какова доля лиц, применяющих её по собственной инициативе, т.е. без какого-либо материального стимулирования со стороны?
  • 0-10%

6.6 Адаптация

Была ли Технология УЗП изменена в недавнее время с целью адаптации к меняющимся условиям среды?

Да

другое (поясните):

other inputs

Укажите, что именно изменилось в Технологии (дизайн, используемые материалы или виды растений/животных и т.д.):

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

6.7 Сильные стороны/ преимущества/ возможности Технологии

Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению землепользователей
Increased farm income
Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению составителя или других ключевых специалистов
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 Слабые стороны/ недостатки/ риски Технологии и пути их преодоления

Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению составителя или ответственных специалистов Возможные пути их преодоления/снижения?
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. Справочные материалы и ссылки

7.1 Методы сбора/ источники информации

  • опросы специалистов/экспертов по УЗП
  • данные, собранные из отчетов и достоверных документов

7.3 Ссылки на соответствующую онлайн-информацию

Название/ описание:

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.

Адрес в сети Интернет:

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

Название/ описание:

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).

Адрес в сети Интернет:

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

Название/ описание:

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).

Адрес в сети Интернет:

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

Модули