BLOG

Hasat sonrası teknolojileri: Operasyonel güvenlik ve gıda güvenliği

29 Mayıs 20205 dk okuma
Luiz Felipe Leidens Pazarlama Koordinatörü Kepler Weber S/A www.kepler.com.br

“Hasat ve ekim süreçlerinde güvenilir teknolojilerin kullanılması; hasat sonrası süreçte kâr oranını maksimize etmek, kayıpları en aza indirmek, tahıl kalitesini artırmak ve operatörler için güvenli süreçler sağlamak için en iyi yoldur. Böylece çiftçiler, kooperatifler ve diğer paydaşlar; global arz talep dengesi, güvenlik ve sürdürülebilirliğe katkı sağlamak için uygun şartlara sahip olabilir.”

Dünya Bankası verilerine göre dünya nüfusu 2030 yılında 8,5 milyar olacak. Özellikle nüfusun yaklaşık 500 milyon artması beklenen Asya’da ve Afrika’da ise gıda talebinde artış görülecek.

BM Gıda ve Tarım Örgütü’ne göre dünya genelinde gıda talebi 2010 ile 2050 yılları arasında yaklaşık %70 artacak. Bu senaryo; teknoloji ve üretim zincirinde yatırımların artırılması gerektiğini gösteriyor. Çünkü artan gıda talebi, tarımsal üretimde de artışı tetikleyecek.

Bu süreçte, hasat sonrası işlemlerin çok önemli bir rolü var. Zira uygun depolama şartları, tahıl kalitesinin korunmasını sağlar ve ürün akışının tahıl üreticisi ülkelerin lojistik sistemleri üzerinde aşırı yük oluşturmadan gerçekleştirilmesine yardımcı olur.

Tahılın güvenli şekilde depolanması için dünya genelinde çelik silolar kullanılmaktadır. Planlaması doğru şekilde yapılmış silolarda, tahıl türüne göre düzenlenebilen havalandırma sistemleri bulunur. Tahıl için güvenli olacak şekilde tasarlanan bu yapılar, depolanan ürünlerinin durumunu takip eden teknolojilerle donatılır.

Siloların yapısal tasarımı, operasyonel güvenlik için temel faktörlerden biridir ve bu tasarımın mühendislik kurallarına uygun şekilde yapılması gerekir. Kepler Weber, siloların yapısal etkinlik ve operasyonel güvenliğin analiz edilmesi için Dr. Carlito Calil Junior ile çalışmaktadır. São Paulo Üniversitesi São Carlos Mühendislik Fakültesi’nin kıdemli öğretim üyelerinden Dr. Carlito Calil Junior, çelik silolardaki oluklu plakaların ve takviye elemanlarının yapısal analizini; ANSI/ASAE EP 433:1991, AISI S100-12 ve AISC 360-10 standartlarına göre gerçekleştirmektedir.

Şekil 1. 2030’da öngörülen dünya nüfusu Kaynak: Dünya Bankası

Değerlendirme kapsamında, iki silo modeli ele alınmıştır: SL 7222 ve SL 9022 numaralı siloların depolama kapasiteleri sırasıyla 234.733 ve 373.459 buşeldir. Sonuçlar, kullanılan katsayı değerinin 1’den büyük ya da küçük olmasına göre yorumlanmaktadır.

Kullanılan katsayı 1’den küçük olduğunda, gereken mekanik gücün malzemenin direncinden küçük olduğu anlamına gelir. Bu durumda yapısal tasarımın düzenlemelere uygun şekilde, gerekli olan fiziksel gücü karşılaması gerekir.

Aşağıdaki grafiklerde mavi çizgi gereken mekanik gücü, kırmızı çizgi ise toplam malzeme direncini göstermektedir. Mavi çizgi, kırmızı çizgiyi geçtiğinde, uygulanması gereken gücün malzeme direncinden büyük olduğu anlamına gelir. Yani yapısal tasarım güvenlik kurallarına uygun değildir.

Kepler siloları söz konusu olduğunda, kullanılan katsayının gereken standartlara uygun olduğunu doğruladık. Gereken gücün (mavi çizgi) her zaman malzemenin toplam direncinden (kırmızı çizgi) altında olduğu ve çelik silonun yapısal güvenliğinin sağlandığı görülüyor.

Figure 2. Çelik silolardan oluşan depolama sistemi
Kaynak: Kepler Weber (2020) Şekil 3. Uygulanan dirence karşılık plaka ve takviye elemanlarının gücü – Silo Kepler Weber 7222
Kaynak: Kepler Weber (2020) Şekil 4. Uygulanan dirence karşılık plaka ve takviye elemanlarının gücü – Silo Kepler Weber 9022
Kaynak: Kepler Weber (2020) Şekil 5. Hasat sonrası sürecin Kritik Kontrol Noktaları Kaynak: Kepler Weber (2020)

Yapısal güvenliğin yanında, çelik siloların operasyon sırasında gıda güvenliğini sağlaması ve tahılları uzun süre boyunca iyi durumda tutması da çok önemlidir. Bunun için de otomasyon ve takip sistemi şarttır.

Kepler Weber, bu kapsamda 2019’da SYNC adı verilen bir platformu faaliyete geçirdi. Bu sistemde bulunan dijital termometreden alınan veriler ile kurutma işlemi Nesnelerin İnterneti teknolojisinden yararlanılarak otomatik olarak gerçekleştiriliyor. Bu teknoloji geliştirilirken tüm depolama süreci Şekil 5’te görüldüğü şekilde kısımlara ayrılmıştır.

SYNC teknolojisi sayesinde, tüm bu noktaların, bulut sunucuda yer alan platforma bağlı sensörler yardımıyla uzaktan takip edilmesi mümkün hale gelmiş ve şu sorunlardan kaynaklanan kayıpların önüne geçilmiştir.

• Yabancı madde ve nem tespitindeki hatalar; • Yanlış taşıma ve konveyör işlemleri; • Ekipmanın etkin şekilde kullanılmaması; • Ekipman ve kurulum bileşenlerinin kirli olması; • Hatalı kurutma işlemleri; • İdeal depolama şartlarının elde edilememesi.

Özellikle bulut sunucusuna bağlı sıcaklık sensörleri, tahıl depolama sürecini ideal hale getirmektedir. Mikroçiplerle ölçülen sıcaklıklardan alınan veriler akıllı telefonlara gerçek zamanlı olarak aktarılmaktadır.

En iyi depolama kalitesini elde etmek adına, tüm kurutma süreci boyunca tahıl sıcaklığının her yerde aynı olması çok önemlidir. Bunun başarılabilmesi için; kurutma otomasyon sistemi alınan numunedeki nemi ölçer, elde ettiği veriyi kontrol paneline ve bulut sunucudaki takip portalına IoT teknolojisi ile gönderir.

Şekil 6. Dijital sensör mikroçipi ve akıllı telefon üzerinden sıcaklıkların görülmesi
Kaynak: Kepler Weber (2020)

Kurutma verileri, kurutma sıcaklığı sensörleri tarafından tahıl yığını içinden elde edilen sıcaklık ve nem verileridir. Nem ölçümü kurutucuya yerleştirilen bir sensör tarafından yapılmakta ve alınan verilere göre kurutma hızı otomatik olarak ayarlanmakta ve ekipmandaki üretim döngüsünün başlaması ve bitişi belirlenmektedir.

Bu sistem sayesinde tahılın nihai nem içeriği otomatik olarak belirlenmekte ve ürün depolama için ideal nem oranında sahip olacak şekilde doğru zamanda kurutma sisteminden dışarıya çıkarılmaktadır.

Şekil 7. IoT platformunda kurutma süreci Kaynak: Kepler Weber (2020)

Dijital termometre sistemi, kurutma otomasyonu ve diğer tüm ekipman sensörlerinin tek bir platforma bağlanması sayesinde tüm bilgiler aynı yere aktarılmakta ve hasat sonrası süreçte gıda güvenliği önemli ölçüde artmaktadır. Bunu yanında, operasyonel güvenlik için silo ve ekipman projesinin uluslararası mühendislik standartlarına uygun olması gerekmektedir.

Hasat ve ekim süreçlerinde güvenilir teknolojilerin kullanılması; hasat sonrası süreçte kâr oranını maksimize etmek, kayıpları en aza indirmek, tahıl kalitesini artırmak ve operatörler için güvenli süreçler sağlamak için en iyi yoldur. Böylece çiftçiler, kooperatifler ve diğer paydaşlar; global arz talep dengesi, güvenlik ve sürdürülebilirliğe katkı sağlamak için uygun şartlara sahip olabilecektir.

Şekil 8. Kurutucudaki otomatik tahıl kontrol sistemi Kaynak: Kepler Weber (2020)

Kaynaklar: ANSI/ASAE EP 433. Loads Exerted by Free-Flowing Grains on bins. In American Society of Agricultural and Biological Engineers. 2011 FAO – Food and Agriculture Organization of the United Nations. Food and agriculture projections to 2050. Bakınız: http://www.fao.org/global-perspectives-studies/food-agriculture-projections-to-2050/en/. JANSSEN, H.A. Versuche uber getreidedruck in silozellen. VDI Zeitschrift 39:1045-1049. 1885 World Bank, Ending Poverty and Hunger by 2030: An Agenda for the Global Food System Bakınız: https://openknowledge.worldbank.org/handle/10986/21771.

Dosya Kategorisindeki Yazılar
07 Nisan 20172 dk okuma

Geleceğin kavramı “Endüstri 4.0”, Türkiye’de yerleşiyor

Avrasya’nın en önemli üretim teknolojileri fuarı WIN EURASIA Automation, 16-19 Mart 2017 tarihler...