Il s'agit de fabriquer un torréfacteur de café à énergie solaire. L'énergie solaire est collectée par un concentrateur de Scheffler, très bonne technologie open source, utilisée depuis longtemps pour la cuisson autour du monde. Cette page en explique le fonctionnement. Si vous n'avez pas de concentrateur Scheffler, vous trouverez le manuel de fabrication en ligne. Le torréfacteur décrit ici est optimisé pour le concentrateur de Scheffler de 2,7 m² (compter au maximum 1000€ de matériaux et 15 jours de travail). Lien vers le tutoriel en ligne.
L'énergie solaire entre directement dans le tambour où sont placés les grains à torréfier. On peut torréfier du café (env. 230 °C), du cacao (env. 160 °C), des fèves, faire du pop corn ! …
Difficulté
⧼wf-propertyvalue-difficulty-Moyen⧽
Durée
8 ⧼wf-propertyvalue-durationtype-jour(s)⧽
Catégories
⧼wf-propertyvalue-area-Science & Biologie⧽, ⧼wf-propertyvalue-area-Alimentation & Agriculture⧽, ⧼wf-propertyvalue-area-Énergie⧽
Coût
500 EUR (€)
Introduction
Contexte Ce torréfacteur solaire a été développé au sein du GRUPO PUCP : "Grupo de apoyo al sector rural, Pontificia Universidad Catolica del Peru". Ce groupe de soutien au secteur rural développe depuis plus de 20 ans des technologies appropriées au secteur rural. Suite au transfert de la technologie du concentrateur solaire de Scheffler en 2010, un premier torréfacteur solaire a été développé en 2012. La startup Compadre a amélioré la technologie pour arriver à un modèle plus ergonomique fin 2014. Ce modèle est utilisé aujourd'hui par des caféiculteurs du Pérou : il leur permet de torréfier eux-même leur café avec l'énergie solaire. En vendant leur café avec toute sa valeur ajoutée, ils accèdent à un métier plus valorisant. Leur situation économique est aussi nettement meilleure avec des revenus multipliés par plus de deux. Pour en savoir plus sur l'impact positif sur les plans social et environnemental de l'entreprise Compadre, rendez-vous sur le site : [www.compadre.pe] Fin 2015, une version adaptée à la France (hauteur du foyer différente du fait de la latitude) a été dessinée (photo 6328). Sa construction dans l'objectif de publier ce manuel a été réalisée du 15 au 22 février 2016.
Perspectives Ce torréfacteur permet d'utiliser directement le rayonnement solaire pour la torréfaction de grains : café, cacao, fèves… On peut aussi y produire du popcorn :) Tout l'art de la torréfaction est un savoir-faire. Au delà de ce tutoriel qui décrit la construction du torréfacteur, l'utilisation de ce torréfacteur est le coeur de son intérêt. Il serait donc particulièrement intéressant de poursuivre le travail en enrichissant la base de connaissances partagées par des retours d'expériences et conseils d'utilisation de ce torréfacteur !
Nous vous souhaitons tout le meilleur dans vos expérimentations et espérons que ce torréfacteur pourra vous ouvrir la porte d'activités économiques enrichissantes sur le plan financier et surtout humain.
Peut-être que l'exemple de Compadre vous donnera l'envie de répliquer ce modèle ailleurs dans le monde, pour propager son impact positif sur la société et l'environnement ! :)
Matériaux
Toutes les dimensions sont en millimètres (mm). (Coût indicatif entre parenthèse en euros (€)) MÉTAL
- Tôle acier : 1 plaque de 2000x1000, épaisseur 1,5 (alternativement 1), (44 €)
- Tube carré acier, section 50x50 (angles arrondis), longueur 4000, (31 €)
- Profilé en "L" acier, 35x35, épaisseur 4, longueur 2000, (14 €)
- Profilé en "L" acier, 25x25, épaisseur 3, longueur 2000, (9 €)
- Plat acier, largeur 50, épaisseur 8 (alternativement 3), longueur 1000, (9 €)
- Plat acier, largeur 35, épaisseur 4, longueur 1000, (5 €)
- Plat acier, largeur 25, épaisseur 4 (alternativement 3), longueur 2000, (7 €)
- Tube rond acier, diamètre extérieur 49, épaisseur 3, longueur 1000, (6 €)
- Barre ronde pleine acier, diamètre 20, longueur 1000, (8 €)
- Barre ronde pleine acier, diamètre 12, longueur 1000, (6 €)
AUTRES
- Vis M10 à tête octogonales acier, diamètre 10, longueur 30, nombre 4, (4 € avec écrous)
- Écrou acier, diamètre 10, nombre 4
- Rondelles 10, nombre (éventuellement 8)
- Bouton bois, Pied Meuble :) bois, avec pas de vis 8, longueur 25, (3 €)
- Vis M8 à tête octogonales acier, diamètre 8, longueur 70, nombre 9, (3,5 € avec écrous)
- Écrou acier, diamètre 8, nombre 10
- Rondelles 8, nombre 3 minimum (alternativement 21)
- Vis M6 à tête octogonales acier, diamètre 6, longueur 15, nombre 6
- Écrou acier, diamètre 6, nombre 6
- Rondelles 6, nombre (éventuellement 8)
- Roulements à bille, diamètre intérieur 20, diamètre extérieur 42, nombre 2, (6 €)
- Laine de roche (alternatives à tester : laine de mouton, laine de bois) en plaque, pour isolation cheminée 1200x600, (14 €)
- Thermomètre infrarouge (à partir de 12 €)
- Peinture (L) antirouille rouge basque, 1 Litre, (15 €)
ELECTRICITE
- Moteur DC, sortie 4.5 à 15 Vdc, avec réducteur 500 fois, vitesse de rotation nominale 29 RPM, puissance maximale 20 W (alternativement 10 W), (35 €)
- Câbles (idéalement 5m rouge + 5m noir ?), longueur 10 m, (7 €)
- Interrupteur 1/0 (12V, 1-2A), nombre 2, (3 €)
- Variateur de vitesse : potentiomètre + transistor + condensateur (non intégré sur le torréfacteur construit ici)
- Kit photovoltaïque 20 W : panneau PV 20 W + batterie + contrôleur de charge (alternativement 10 W…), (120 €)
- (alternativement : Panneau PV 10W (44 €) + batterie plomb (26 €) + contrôleur de charge (20 €))
- Ventilateurs d'ordinateur puissants (environ 100 CFM), nombre 2, (25 €)
Outils
- Poste à souder / masque de protection
- Étau
- Pince étau
- Serres-joints
- Pince
- Tournevis
- Visseuse
- Perceuse à colonne
- Forets 4, 6, 8, 10, 12, 13
- Scie sauteuse
- Disqueuse : disque de découpe, disque d'ébavurage, disque de rabotage
- Gants / Lunettes de sécurité / Casque anti-bruit
- Clé à molette
- Clés halène 10, 17 ...
- Lime
- Marteau gros, moyen
- Poinçon
- Crayon à métal
- Réglet
- Équerre
- Compas
- Pied à coulisse
- Pinceau
- Marteau pour nettoyer les soudures
- Brosse à poils métalliques
- Appareil photo ;)
- Tube en métal, barre en métal (ok avec chutes de matériaux) pour mise en forme des pièces
- Planche de bois
- Disque de bois de 34 cm (diamètre intérieur du tambour extérieur)
Étape 1 -
Notes et références
Merci aux contributeurs :
- Florent Dupont pour :
- les stages de formation à la construction du concentrateur de Scheffler et autres technologies open source, qui ont permis à Damien le transfert de la technologie Scheffler et développé les compétences de François pour la réalisation du torréfacteur
- l'accueil à "l'atelier du soleil et du vent", structure qu'il a mise en place, où a été réalisé le torréfacteur présenté dans ce tutoriel
- Manfred Amoureux : pour le contact établi entre le GRUPO PUCP et Damien, puis François
- Damien Puigserver pour le transfert de technologie Scheffler au GRUPO PUCP
- Miguel Hadzich pour son engagement de longue date à la tête du GRUPO PUCP et l'impulsion initiale puis le soutien au projet de torréfaction solaire.
- Juan Pablo Perez Panduro pour son implication et sa motivation dans ce projet au service des personnes des zones rurales du Pérou.
- l'équipe du projet Intikallana (Juan Pablo Perez Panduro, Luis Miguel Hadzich, Sandra Vergara, Julien Delcol et François Veynandt) pour le développement du premier prototype de concentrateur solaire de café en 2012.
- l'équipe du projet "Chocolate Solar" (Jorge Soria Navarro, Felix Escalante Delgado, Juan Pablo, François) pour la poursuite des travaux de torréfaction et les expérimentations avec le cacao.
- l'équipe de la startup Compadre (Juan Pablo Perez Panduro, François Veynandt, Fiorella Belli, Jose Uechi, puis Felix Escalante Delgado...) pour la reconception du prototype de torréfacteur dans une version plus ergonomique en 2014-2015. La version présentée dans ce tutoriel en est une adaptation aux latitudes plus élevées (optimisée pour 45° +/-15°). La version utilisée au Pérou est valable pour des latitudes autour de l'équateur (conçu pour 13° +/-15°)
- Donato ??? pour son expertise dans le travail du métal et son engagement dans la construction des prototypes du torréfacteur, notamment en phase de développement.
- l'université UTEC, Andrés Benavides et Gonzalo Villaran, pour leur accompagnement dans le développement de la startup Compadre.
- Armenia Siladi pour son soutien moral, son aide à la construction et à la rédaction du tutoriel du torréfacteur en France.
- Johann ???, Arnaud ???, Armenia Siladi, Jean-Baptiste Brette, Jean Vincent, Florent Dupont pour leur aide ou leur conseils pour la construction du torréfacteur.
- François Veynandt pour :
- l'adaptation des plans du torréfacteur à l'utilisation avec un concentrateur Scheffler en France,
- le financement du torréfacteur décrit dans ce tutoriel et la logistique des matériaux,
- la construction du torréfacteur et la rédaction du manuel.
- Open Source Ecologie France pour son affinité avec le projet et son soutien à Compadre notamment par la présentation du projet et du café Compadre lors de la Fête d'OSE en janvier 2016.
- Charles Morat pour son soutien au projet Compadre en France.
- WikiFab pour la mise à disposition de cette plateforme de partage de connaissances sur les technologies open-source.
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