Gemelos digitales para camiones frigoríficos: cómo cuidar la fruta
Investigan el uso de un modelo virtual para simular la circulación de aire y prever puntos de calor en el transporte de naranjas y limones.
Investigadores de Empa, los Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales, desarrollaron una réplica digital de un camión frigorífico para monitorear cómo circula el aire y cómo varía la temperatura del cargamento durante el transporte. El objetivo principal de este sistema es detectar posibles puntos de calor que puedan comprometer la calidad y frescura de alimentos sensibles como las frutas.
En la práctica habitual, el seguimiento térmico en estos vehículos suele realizarse con un único sensor. Aunque este dispositivo registra los datos a lo largo de todo el trayecto, solo brinda información sobre el punto exacto donde está colocado. Ante esa limitación, el modelo desarrollado por Empa busca predecir el comportamiento térmico en la totalidad de la carga a partir de cálculos físicos de simulación.
Una simulación basada en física y datos reales
El gemelo digital toma en cuenta variables clave como la velocidad del flujo de aire, el tipo de embalaje, la disposición de los palés, la temperatura inicial de los productos y el calor que las propias frutas generan por su respiración. Para probar su funcionamiento, los científicos recopilaron datos reales de un viaje comercial desde Nafplión, en Grecia, hasta Pratteln, en Suiza.
Durante ese trayecto de cuatro días, el vehículo transportó 31 palés de naranjas y limones preenfriados durante aproximadamente 24 horas, manteniendo una temperatura de refrigeración programada entre cuatro y seis grados. Para verificar la precisión del modelo virtual, los investigadores colocaron 108 sensores distribuidos en la carga:
- 97 sensores registraron de manera directa la temperatura de las frutas.
- Los sensores restantes midieron la temperatura del aire y los flujos de entrada y retorno del equipo de refrigeración.
Detección de variaciones térmicas en el viaje
A pesar de que el enfriamiento inicial de los cítricos no era parejo y de que se utilizaron distintos tipos de envases, la investigadora Elisabeth Tobler señaló que la simulación logró reproducir con precisión las tendencias principales de temperatura en la mayoría de las posiciones evaluadas.
Sin embargo, las mediciones en ruta también mostraron desviaciones puntuales. Las naranjas ubicadas en el centro del camión aumentaron su temperatura de 7.7 a 10.8 grados, a pesar de que el aire de refrigeración circulaba a una temperatura más baja. Según explicaron los especialistas, esto se habría producido por la presencia de palés vecinos que no contaban con sensores y que no habían alcanzado el enfriamiento previo adecuado antes de salir.