Selection Criteria for a Tobacco Curing Solar Thermal Collector Energy System in Zimbabwe

Criterios de selección de un sistema de energía solar térmica para el curado del tabaco en Zimbabue

Authors

  • Nelson Shati
  • Ignatio Madanhire
  • Emmanuel Mashonjowa

DOI:

https://doi.org/10.46932/sfjdv2n3-016

Keywords:

Flat plate collector, irradiation, solar air collector, solar water collector, tobacco curing

Abstract

The main objective of the current paper is to select an appropriate tobacco curing solar thermal collector. Tobacco is the second largest foreign currency earner after gold in Zimbabwe. The crop’s post-harvest activities have adverse effects through application of fossil fuels especially firewood. Firewood and coal burning have negative consequences of increasing the greenhouse effects, air pollution, high levels of deforestation causing subsequent land degradation and soil nutrients depletion. Small-scale tobacco farmers are economically disempowered and resort to use firewood as the main tobacco curing fuel source. In embracing modern trends of going green, introducing solar thermal technology in Zimbabwe becomes a prerequisite. In a survey conducted among small-scale tobacco farmers in July 2020, majority of them unanimously accepted a paradigm shift towards sustainability through adopting tobacco curing solar technologies. The system should be robust, reliable, durable, affordable and sustainable for farmers to have usage confidence and guaranteeing uninterrupted performance as tobacco is temperature and humidity sensitive. The main energy generation component is the solar thermal collector with solar photovoltaic supplying the system’s electricity needs. The paper develops solar technology selection criteria through literature review. Selection made upon reviewing all the factors is the solar thermal air flat-plate collector.

 

RESUMEN
El objetivo principal del presente trabajo es seleccionar un colector solar térmico apropiado para el curado del tabaco. El tabaco es la segunda fuente de ingresos en divisas después del oro en Zimbabue. Las actividades posteriores a la cosecha tienen efectos adversos por la aplicación de combustibles fósiles, especialmente la leña. La quema de leña y carbón tiene las consecuencias negativas de aumentar el efecto invernadero, la contaminación del aire, los altos niveles de deforestación que provocan la consiguiente degradación de la tierra y el agotamiento de los nutrientes del suelo. Los pequeños productores de tabaco no tienen recursos económicos y recurren a la leña como principal fuente de combustible para el curado del tabaco. La introducción de la tecnología solar térmica en Zimbabue se convierte en un requisito previo para adoptar las tendencias modernas de la ecología. En una encuesta realizada entre pequeños productores de tabaco en julio de 2020, la mayoría de ellos aceptó unánimemente un cambio de paradigma hacia la sostenibilidad mediante la adopción de tecnologías solares para el curado del tabaco. El sistema debe ser robusto, fiable, duradero, asequible y sostenible para que los agricultores tengan confianza en su uso y garanticen un rendimiento ininterrumpido, ya que el tabaco es sensible a la temperatura y la humedad. El principal componente de generación de energía es el colector solar térmico, mientras que la energía solar fotovoltaica satisface las necesidades de electricidad del sistema. El documento desarrolla los criterios de selección de la tecnología solar a través de la revisión de la literatura. La selección realizada tras revisar todos los factores es el colector solar térmico de aire de placa plana.

Published

2021-07-07