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Tecnología para la producción apícola

Investigadores de la Universidad Politécnica de Aguascalientes (UPA), de manera conjunta con la empresa Xnox, desarrollan proyectos para elevar la calidad de la apicultura en México.

Marco Antonio Álvarez Medina, director del Programa de Ingeniería Mecatrónica de la UPA, elaboró el diseño de un aplicador de ácido fórmico que se instala dentro de las colmenas de abejas para evitar que sean afectadas por la varroasis, una enfermedad devastadora causada por un ácaro.
Fuente: Agencia Informativa Conacyt

Añadió que durante el proceso se consideraron cinco diseños distintos, los cuales fueron cambiando conforme a los criterios de estudio que iban realizando los expertos en apicultura, además de llevarse a cabo un análisis de materiales para determinar los plásticos y metales que podrían emplearse en la construcción del artefacto.

“El proyecto surge a partir de que este tipo de técnicas se ha aplicado de manera muy rústica, rudimentaria: se pone el ácido, se prende un mechero, el ácido tiene algunas cualidades físicas y químicas que provocan que comience a evaporarse, y el vapor del ácido le pega directamente a toda la colmena y hace que un parásito que se pega a las abejas, que se llama la varroa, se despegue de ellas y muera”, indicó.
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Álvarez Medina apuntó que estas técnicas manuales presentan deficiencias, pues no se logra tener un pH adecuado dentro de la colmena y depende mucho de la temperatura, además de que resulta ineficaz porque las abejas tienen un medio de defensa que contrarresta el proceso de aplicación de ese ácido. Por lo anterior, dijo, se procuró que la aplicación fuera constante para mantener estandarizado el pH dentro de la colmena durante todo el tratamiento de aplicación, lo cual se logra asperjando una cantidad calculada de ácido dentro de ciertos periodos de tiempo.

“De ahí se partió a hacer el estudio técnico para determinar que sí sea viable poderlo aplicar de esa manera, porque a fin de cuentas es ácido lo que estamos aplicando y tiene una acidez parecida a la del ácido sulfúrico, entonces si alguien lo toca se le queman los dedos, ahora imagínate asperjado, pues lo puede respirar uno y se le queman los pulmones, entonces se empezó a revisar todo eso: si soportaría un bote, si se puede asperjar, si se puede envasar, si se puede aplicar, criterios que fueron llevando a un diseño final”, detalló.

Por último, el director del Programa de Ingeniería Mecatrónica de la UPA afirmó que junto con el diseño conceptual, también se entregó a la empresa un prototipo que fue impreso en 3D. En la actualidad, la compañía está trabajando en la elaboración de piezas que servirán como moldes para inyectar plástico, tener la piezas completas y posteriormente ensamblarlas.

Deshumidificador de miel
Manuel Sánchez Cárdenas, catedrático del Departamento de Ingeniería en Energía de la UPA, encabezó un equipo de trabajo que por medio de una memoria de cálculo contribuyó a optimizar el funcionamiento de un deshumidificador de miel, toda vez que con base en el trabajo matemático se pudieron llevar a cabo ajustes en los sistemas de calentamiento, en el de masa y energía, así como en el condensador de enfriamiento, lo cual permitió mejorar los resultados que ofrece dicho aparato en un cuatro por ciento.

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“La empresa diseñó y construyó un nuevo producto que tiene como nombre deshumidificador de miel, es una máquina capaz de realizar intercambio de masa y de energía entre dos sistemas fluidos: el aire y la miel, para que se pueda extraer la humedad que contenga la propia miel. Pero para poder exportar el deshumidificador, los clientes solicitaban que justificaran cada elemento que constituía la máquina de una manera teórica, entonces para eso nos contactaron, para que validáramos mediante memorias de cálculo y memorias descriptivas que, efectivamente, el diseño y todos los elementos que conforman el deshumidificador cumplieran con los objetivos que se tenían establecidos”, explicó.

Sánchez Cárdenas detalló que el proceso consistió en acudir a la empresa, donde se tomaron mediciones del equipo y se capacitó al personal para que pudieran medir ciertas variables, posteriormente, se construyó en la UPA un prototipo que funcionaba bajo las mismas condiciones que el prototipo original, esto a fin de poder determinar curvas sobre el comportamiento de la deshumidificación de la miel.

“Se conocieron todos los elementos y el funcionamiento del equipo: uno que es el sistema de calentamiento de aire, que consistía en una resistencia por la cual se hacía pasar el aire, tenía que alcanzar cierta temperatura para que al momento en que este aire llegara y tuviera contacto con la miel, extrajera la humedad y las moléculas del agua. El segundo sistema es el de masa y energía entre el aire y la miel. Y el tercer sistema es el condensador, que se basaba en condensar el agua que contenía el aire con el que se quitó la humedad en la miel, entonces mediante un sistema de enfriamiento se condensó el agua para que el aire volviera a estar seco y regresara para seguir con el proceso de deshumidificación de miel”, destacó.

Por último, el catedrático del Departamento de Ingeniería en Energía de la UPA apuntó que se requiere bajar la humedad de la miel para que ocupe menos volumen al momento de envasarla y transportarla, además, ello contribuye a que tenga una mayor concentración de nutrientes y mejore su calidad, con la memoria de cálculo se consiguió reducir su porcentaje de humedad de 22 a 18 por ciento, lográndose, a su vez, la validación de la máquina.

Grúa para colmenas
Luis Ernesto Anaya Tiscareño, catedrático del Departamento de Mecatrónica de la UPA, desarrolló un modelo matemático a partir del cual se diseñó y construyó una grúa hidráulica para la industria apícola, pues con base en los resultados de sus cálculos se seleccionaron aquellos materiales que fueran lo suficientemente resistentes para la construcción de una grúa de brazo largo capaz de soportar un peso de media tonelada.

“La empresa nos solicita por parte del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) y, a su vez, a nosotros en la universidad, el diseño de una grúa capaz de levantar un aproximado de 500 kilogramos, que es lo que se requiere para cargar las colmenas de las abejas, y que tuviera una extensión de entre cinco y seis metros de longitud”, señaló.

Anaya Tiscareño destacó que para ello se analizaron las grúas que había en el mercado, algunas de las cuales cumplían en cuestión de peso, pero no en cuestión de longitud, o viceversa, entonces con base en los resultados obtenidos se exploraron soluciones para determinar cómo se podrían realizar mejoras a las grúas existentes en el mercado.

“En la universidad nos dedicamos a hacer análisis del elemento finito y análisis matemático para poder determinar el alcance máximo de la grúa, o que en este caso, fuera capaz de cumplir las especificaciones necesarias, ya que esta grúa tiene que ser capaz de montarse en una camioneta para poder ser transportada hacia las zonas más alejadas, donde se encuentran generalmente las colmenas, y en ese punto poderla extender para dar el servicio que se requiere”, sostuvo.

Para concluir, el catedrático del Departamento de Mecatrónica de la UPA expuso que entre los beneficios de esta grúa hidráulica se encuentra una mayor eficiencia en los gastos, toda vez que en la actualidad el apicultor tiene que ir a lugares muy lejanos para hacer la carga de las colmenas, pues con los aparatos existentes en el mercado la carga es limitada, por lo que es más tardado manejar las colmenas, lo cual implica mayores gastos en gasolina, salarios y transportación, lo cual se evitará con esta nueva herramienta.

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