APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR

APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR
PARA EL SECADO DEL CAFÉ
Víctor M. Berrueta Soriano1[1]
(Septiembre, 2003)
Se presentan los resultados concernientes a la difusión e implementación de un secador
solar para café desarrollado con campesinos del estado de Chiapas, México. En varias
comunidades se construyeron e implementaron secadores solares tipo invernadero de bajo
costo, adaptados a las condiciones sociales, económicas y productivas de la zona,
construidos a base de una estructura de madera, malla de acero y plástico, con convección
natural y una capacidad aproximada de 150 a 200 kgs. de producto.
Los objetivos del trabajo son: a) desarrollar un secador solar de bajo costo, apto para
secar café y apropiado a las condiciones de vida de los cafeticultores; b) transferir la
tecnología desarrollada a comunidades rurales de bajos recursos; c) difundir el concepto
de aprovechamiento de la energía solar entre pequeños productores de la región y; d)
contribuir a la definición de una metodología apropiada para el desarrollo participativo de
tecnologías alternativas.
Introducción
México produce de 3 a 6 por ciento del café mundial, en unas 780 mil hectáreas. El 66 por
ciento lo cultivan productores con menos de 10 hectáreas y 45 por ciento son pequeñas
agricultores que cuentan con menos de cinco hectáreas. En los estados de Chiapas y Oaxaca
se encuentran poco mas de la mitad de los productores, que en su mayoría no cuentan con
más de 2 hectáreas plantadas y aportan cerca del 43 por ciento de la producción nacional
(Pérez-Grovas, et al., 2002).
Normalmente las organizaciones cafeticultoras están conformadas principalmente por
hombres, pero es una realidad que en la producción del café los trabajos son compartidos
por todos los miembros de la familia, hombres, mujeres, niños y niñas. Las mujeres y los
niños colaboran en las tareas de cosecha, lavado, despulpado y secado del café, mientras
que los hombres, además de la cosecha, se encargan de las labores propias del
mantenimiento de la parcela (conservación de suelos, podas, control de sombra, abonos), del
control de calidad del producto y de la comercialización.
En cuanto al proceso específico del secado del grano, podemos afirmar que el principal
factor que influye en la calidad del café almacenado es la humedad. Los granos húmedos
constituyen un medio ideal para el desarrollo de microorganismos e insectos que dañan al
producto y deterioran su aspecto, -el cual es fundamental para algunos mercados,
especialmente el europeo-, por lo que el secado constituye una parte importante del
proceso de producción.
Una vez despulpado y lavado, el café es esparcido sobre un patio de cemento a mano o con
un rastrillo de madera, dejando una capa delgada de alrededor de 5 cm, cuando está muy
húmedo. Conforme se pierde humedad, se pierde volumen y se va aumentando gradualmente
el grueso de la capa. Para que el café pierda la cantidad de humedad necesaria y quede en
el punto óptimo de secado, pueden pasar entre 8 y 15 días dependiendo de las condiciones
del clima.
El secado en patio es el más típico y generalizado de los sistemas de secado de café (ver
Figura 1), consiste en exponer los granos húmedos durante varios días a los rayos directos
del sol, removiéndolo periódicamente hasta que su humedad se haya reducido. Se necesita
extraer aproximadamente de 43% a 48% de agua con relación a su peso total, un grano con
una humedad mayor al 12% favorece la generación de hongos y otros microorganismos
(Nolasco, 1985; INMECAFE, 1990). Este sistema implica tener que proteger los granos de
lluvias repentinas, del polvo, basura y animales, así como guardarlos durante las noches
De acuerdo con Cléves (1995), los daños asociados a un proceso de secado deficiente,
mismos que son reconocidos por los productores, afectan la calidad tanto en apariencia
como en sabor. Un secado insuficiente ocasiona granos de color gris oscuro y se propicia el
desarrollo de microorganismos; cuando hay sobresecamiento se presentan granos
vitrificados de color gris azulado opaco que no permitirán un tostado uniforme; el rehumedecimiento después del secado ocasiona granos descoloridos veteados y coloración
blanca; y el almacenamiento con contenido alto de humedad origina daño de origen fungoso,
granos blanqueados y con sabor a moho.
En general, el procedimiento de secado en patio es simple y barato pero, si el aire tiene una
temperatura baja y una humedad relativa alta la cantidad de grano que se podrá secar será
muy poca, además tiene implicaciones de tipo operativo que lo hacen ineficiente por el
trabajo físico requerido y riesgoso por colocar el grano a la intemperie expuesto a
contaminantes o lluvia.
Antecedentes
El proyecto del secador solar para café inicio en septiembre de 2000 como parte de los
estudios de posgrado en El Colegio de la Frontera Sur (Ecosur)2[2], en ese momento el
objetivo fue desarrollar una tecnología apropiada para el secado del café, a través de un
proceso de investigación participativa con el grupo de productores de café orgánico de
Tziscao, Chiapas. Como resultado, en el 2001 se logró un primer modelo de secador que fue
probado y evaluado satisfactoriamente por este pequeño grupo. Se encontró que la
tecnología era adecuada para el nivel de calidad requerido y que aportaba ventajas tanto en
el producto como en la operación del proceso en comparación con el secado tradicional en
patio de cemento (Berrueta, et al, 2003).
Durante el ciclo 2002-03, con el deseo de difundir esta tecnología entre un mayor número
de cafeticultores, y de evaluar el diseño y funcionamiento del primer prototipo, se gesto el
proyecto para “la implementación y difusión de secadores solares para café”, ejecutado por
Foro para el Desarrollo Sustentable, A.C., con la participación del Instituto de Ingeniería
de la UNAM y el Fondo de América del Norte para la Cooperación Ambiental (FANCA).
En el proyecto participaron 11 organizaciones cafeticultoras, algunas de ellas integradas
por indígenas tzotziles, tzeltales y chujes, que agrupan aproximadamente a 4,250 familias
campesinas, y 3 organizaciones civiles. Se construyeron 17 secadores solares
demostrativos en diferentes comunidades de los estados de Chiapas y de Oaxaca. En todos
los casos, la construcción, puesta en marcha y evaluación de los secadores estuvo en manos
de las organizaciones campesinas, dándose la transmisión de la experiencia de campesino a
campesino asegurando que la tecnología es apropiada para la región y para las condiciones
socioeconómicas de la producción que desarrollan. Además se realizaron diversos talleres
de capacitación con estas organizaciones sobre desarrollo de tecnologías alternativas y
energía solar. En estos talleres, por decisión y acuerdo de los participantes de cada
organización, se iniciaron la construcción de los secadores para café tomando como base el
diseño del primer modelo para después comenzar a hacerle modificaciones. En la figura 2
se muestran algunos de los secadores construidos.
Características del secador solar para café
El secador solar es del tipo invernadero, consiste básicamente en una estructura de
madera que puede ser de sección cuadrada o rectangular, el exterior se encuentra cubierto
por plástico especial para invernadero el cual tiene un tratamiento para resistir la
intemperie y la degradación causada por los rayos del sol. Puede ser construido de una o
dos aguas y el plástico no deberá llegar hasta el piso, es conveniente dejar abierto hasta
una altura de entre 40 y 70 cms desde el nivel del suelo, así como disponer de aberturas en
la parte cercana al techo con el fin de permitir la circulación de aire, además de dejar una
puerta para el acceso.
En el interior se colocan tarimas construidas con madera y malla de acero sobre las cuales
se colocara los granos de café. Pueden colocarse tarimas en uno, dos o tres niveles, según
se requiera, se recomienda dejar una separación entre cada una de ellas de al menos 50
cms para facilitar el acceso y permitir la circulación del aire. Las tarimas de malla pueden
ser móviles, de manera que se posibilite el uso del secador para otras actividades.
El funcionamiento y operación del secador es simple, el principio básico es calentar el aire
del interior mediante los rayos del sol, disminuyendo así su humedad relativa, este aire
caliente, al contacto con el café húmedo, tendera a absorber agua secando por tal razón el
grano. Debido a las diferencias de temperatura existentes entre el aire del interior y del
exterior se da una circulación de éste por el fenómeno de convección natural, de esta
forma el café perderá gradualmente su humedad.
Resultados obtenidos
Partiendo de la información recabada en las visitas de seguimiento y en reunión de
evaluación con representantes de las organizaciones, se presenta la siguiente evaluación del
secador solar para café. La evaluación está basada principalmente en la experiencia de
construcción, uso, prueba y comparación con el método tradicional (patio de cemento)
realizada por los campesinos, destinatarios finales de la tecnología:
Beneficios/Ventajas:
  Reducción hasta en un 50% del trabajo requerido (mano de obra), principalmente
en beneficio de mujeres y niños quienes son los que realizan esta labor.
  Obtención de un grano de mejor calidad con la disminución al 100% de los riesgos
de contaminación por basura, polvo o animales:
o o Se elimina la mancha generada por re-humedecimiento.
o o Las variaciones en la temperatura del aire son menos abruptas, por lo que
el secado se realiza de manera mas constante y la variación de humedad en el
ambiente también es menor.
o o Grano más limpio: se evita totalmente el contacto con polvo o tierra.
o o Sin contaminación por excremento de animales o basura.
o o No le trasmite mal olor al grano (como sucede en las secadoras de gas).
  Se evita la formación de moho evitando que se agrie o que cambie el sabor del
café a causa de la humedad.
  Disminución hasta un 40% del tiempo de secado. Esta disminución redunda,
además de un menor trabajo, en la posibilidad de entregar o vender un producto seco
mas pronto, posibilitando un ingreso económico seguro, lo cual es importante en la
economía familiar ya que en su mayoría son campesinos de subsistencia
  Menor costo y tiempo de construcción, hasta un 35%.
  Se facilita el trabajo de escoger y separar el grano, ya que se encuentra a media
altura y no en el piso.
Diversidad de Usos:
El secador solar se ha utilizado, antes y después de la cosecha del café, para las siguientes
actividades, reconociéndole por ello un valor extra:
Secado de granos: fríjol, maíz, semillas, café.
Secado de leña y madera.
Secado de ropa.
Maduración de fruta, principalmente plátano (más dulce y más rápido).
Germinación de hortalizas: repollo, coliflor, acelga, tomate, col (protege del
frío en la noche y/o de la lluvia).
o Criar y empollar gallinas.
o Bodega.
o Hospedaje.
o
o
o
o
o
Recomendaciones para su Construcción:
Para la construcción del secador es necesario elegir la ubicación y la orientación mas
adecuada. La ubicación tendrá ser tal que ninguna construcción o árbol cercano provoque
sombra sobre el secador. La orientación habrá de buscar la mayor incidencia de rayos
solares por lo que se recomienda orientarlo de manera que los rayos del sol en la época de
cosecha lleguen al secador la mayor parte del día y lo más directo posible.
Es muy importante tener en cuenta el efecto de vaporización en la circulación de aire, por
lo que dependiendo de las condiciones ambientales de cada región, se deberá tener cuidado
en la orientación y el número de entradas y salidas de aire.
Para lograr una mayor capacidad, se recomienda construirlo de 2 o tres niveles, dejando
entre ellos una distancia de al menos 40 cm. Además, de ser posible las tarimas de malla
pueden ser móviles, de manera que se facilite el uso del secador para otras actividades. Se
recomienda hacer una zanja alrededor del secador para evitar, en los días de lluvias, que
entre agua por el piso.
Conclusiones
La tecnología presentada a los campesinos es muy sencilla de construir y de operar, es de
bajo costo, utiliza materiales locales o fáciles de adquirir e incorpora conocimientos que los
propios campesinos tienen, lo cual ha posibilitado la apropiación e incluso se han dado
iniciativas de usos alternativos y de innovaciones al diseño por parte de los mismos
campesinos, muestra de ello es el deseo de utilizar el secador para maíz, fríjol, fruta y
otros productos agrícolas. También se ha despertado el interés por otras tecnologías que
favorezcan un uso más racional de los recursos naturales.
Se han dado de manera espontánea diversos usos lo cual habla de una positiva apropiación
de la tecnología; además también ha habido transmisión de la experiencia entre los propios
campesinos asegurando que es una tecnología apropiada para la región y para el tipo de
producción que desarrollan.
Podemos afirmar que la valoración sobre el proceso de secado del café es diferenciada
entre hombres y mujeres, las preocupaciones de las mujeres están enfocadas en la
actividad misma del secado con relación al trabajo físico que éste demanda, por su parte,
para los hombres la preocupación está sobre todo enfocada a la calidad del grano, -si se
guarda húmedo el café puede echarse a perder o adquirir olores o sabores no deseables, la
calidad se pude ver afectada a causa de la tierra, animales, basura-, y al tiempo requerido
para que el café este listo para llevarlo a la bodega y/o comercializarlo.
Literatura citada
Berrueta, V, F. Limón, J. L. Fernández-Zayas y L. Soto-Pinto. 2003. Participación Campesina en el Diseño y
Construcción de un Secador Solar para Café. Agrociencia Vol. 37:95-106.
Cléves, R. 1995. Tecnología en Beneficiado de Café. Tecnicafé Internacional, S.A. San José, Costa Rica. 201 p.
INMECAFE (Instituto Mexicano del Café). 1990. El Cultivo del Cafeto en México. Ed. LAFUENTE, S. A.,
Xalapa, Veracruz. 248 p.
Nolasco, M. 1985. Café y Sociedad en México. Centro de Ecodesarrollo, México, 454p.
Pérez-Grovas, V., E. Cervantes, J. Burstein, L. Carlsen y L. Hernández, 2002. El café en México,
Centroamérica y el Caribe: Una salida sustentable a la crisis. Coordinadora de Pequeños Productores de
Café de Chiapas, A.C. (COOPCAFE) – Coordinadora Nacional de Organizaciones Cafetaleras (CNOC),
México. 79 p.