life fresh box: a sustainable transport solution...

Slide n°1

LIFE Fresh Box: a sustainable transport solution conserving quality of fresh produce, reducing waste and fuel consumption

Madrid, 06/09/2016

Slide n°2 LIFE + Freshbox: 3st SCM, 16/11/2015, Zaragoza

Que es LIFE +? • El Programa LIFE+ es el único instrumento financiero de la Unión Europea dedicado, de forma

exclusiva, al medio ambiente . Su objetivo general es contribuir a la aplicación, actualización y desarrollo de la política y la legislación comunitaria en materia de medio ambiente, incluida la integración del medio ambiente en otras políticas, con el fin de contribuir al desarrollo sostenible.

• http://www.magrama.gob.es/es/ministerio/servicios/ayudas-subvenciones/programa-life/

periodo

2007-2013

Madrid, 06/09/2016

http://www.magrama.gob.es/es/ministerio/servicios/ayudas-subvenciones/programa-life/





Slide n°3 LIFE13 Kick-off Meeting,

10/09/2014, Madrid

Título del proyecto y/o acrónimo: «LIFE Fresh Box: a sustainable

transport solution conserving quality of fresh produce, reducing waste and fuel consumption»

LOCALIZACIÓN: España (Alemania e Irlanda)

PRESUPUESTO:

Cantidad Total: 1.851.396€

% co-financiación comunitaria: 50 %

DURACION: inicio: 01/07/2014 - Final: 30/06/2017

BENEFICIARIOS: Beneficiario coordinador: Fundación PCTAD

Beneficiario/s asociado/s:

Sara Remón Oliver, Responsable I+D+i


Madrid, 06/09/2016


Descripción del proyecto:

El objetivo del proyecto es mejorar la sostenibilidad del transporte de frutas y hortalizas con el fin de aumentar la competitividad del sector y ofrecer al consumidor productos de mejor calidad. Al aumentar la vida útil de los productos transportados, el desarrollo del Fresh Box contribuirá a la reducción del food waste generado durante el transporte y distribución (una de las etapas con mayor % de desperdicio alimentario). Además, al ser fabricado con un material biodegradable y más ligero, el consumo de gasoil durante el transporte será menor.

Madrid, 06/09/2016

Sus principales características son : • Es un contenedor activo e inteligente. Incluye un innovador sistema de

membranas de intercambio gaseoso a través de macroperforaciones que permite generar, de forma pasiva, una AM en el interior del contenedor. Además, lleva incorporadas sustancias activas, como absorbedores de etileno y compuestos antimicrobianos.

• Las condiciones de T, HR y atmósfera (%O2, %CO2) son monitorizadas durante todo el transporte mediante sensores integrados en la tapa del contenedor (technologia RFiD).

• Es un contenedor ligero, realizado con materiales recicables, biodegradables y compostables.

Intercambio gaseoso


Resultados esperados

Las actividades del proyecto están dirigidas a demostrar la capacidad del nuevo contenedor Fresh Box para contribuir a una mayor sostenibilidad y eficiencia del sector distribuidor de frutas y hortalizas, mediante: • Reducción del food waste, que será monitorizado durante los ensayos de validación, tanto a nivel de laboratorio como en transportes reales.

• Durante los test de laboratorio y transportes reales, la calidad del

producto almacenado en los contenedores Fresh Box será comparada con la del mismo producto transportado de forma convencional, evaluando los días extra de vida útil del producto.

• El proceso productivo del contenedor Fresh Box permite reducir un

20% la energía y consumo de materiales, utilizando además materiales biodegradables, compostables y reciclables.

Madrid, 06/09/2016


Desarrollo del contendor Desarrollo del sensor Determinación de productos

Ensayos de productos en el freshbox

Transporte ESPAÑA-ALEMANIA Transporte ALEMANIA-ESPAÑA

Madrid, 06/09/2016

Slide n°8 LIFE13 Kick-off Meeting,

10/09/2014, Madrid

Papel de los socios en el proyecto

Sara Remón Oliver, Responsable I+D+i

-Selección de los productos frescos para los ensayos y asesoramiento en la definición de los criterios comerciales. -Responsable de la organización de los transportes reales de Alemania a España

-Selección de los productos frescos para los ensayos y asesoramiento en la definición de los criterios comerciales. -Responsable de la organización de los transportes reales de España a Alemania

-Diseño del modelo de predicción de la permeabilidad. -Incorporación de las sustancias activas. -Desarrollo del contenedor Fresh Box.

-Estudio del metabolismo respiratorio de los productos seleccionados y selección de la AM más adecuada para cada uno. -Estudios de simulación de transporte (a nivel de laboratorio) -Colaboración en los transportes reales España-Alemania y Alemania-España

-Gestión y coordinación entre socios. -Actividades de difusión y networking.

-Desarrollo del sensor que se incorporará en el Fresh Box: monitorización de la T, HR, %O2 y %CO2. -Diseño de una aplicación para móviles y seguimiento en tiempo real.

Software de simulación para el proceso de inyección

DIS

EÑ

O

Producción del contenedor Freshbox

DIS

EÑ

O

1. Se introducen los diseños del contenedor y de la tapa en software CAD (Computer Aided Design) para obtener datos en 3D. Se analiza la geometría de los elementos y de las necesidades específicas del proceso de inyección considerando canales de refrigeración y de expulsion de gas.

2. Producción del molde una vez que las diferentes piezas que component el molde son generadas.

3. Ensamblado de todas las piezas de material que component el molde para comenzar el proceso de inyección (garantizando el espesor esperado y evitando rebabas indeseables).


DIS

EÑ

O


DIS

EÑ

O


1. Integración de macroperforaciones El contenedor Freshbox es completamente hermético excepto en las zonas donde se encuentran las macroperforaciones para que la entrada y salida de aire se regule por estas zonas. Esta regulación está destinada a ajustar la respiración del producto transportado a la óptima. El cerramiento para las membranas tiene que permitir que se puedan cambiar fácilmente.

DIS

EÑ

O


2. Integración de sustancias activas La cara interna de la tapa del Freshbox está diseñada para contener elementos activos y ser fácilmente colocados y reemplazados (absorbedores de C2H4 y compuestos antimicrobianos) que permitan alargar la vida útil de los productos transportados.

DIS

EÑ

O


3. Integración del Kit de Sensores El kit de sensores puede ser integrado en la tapa por lo que se pensó en un sistema donde pudiera ir anclado.

4. Cerramiento para hermeticidad Necesitamos que el contenedor sea hermético para que el intercambio gaseoso se produzca solamente por las macroperforaciones sin que estos cerramientos sobresalgan demasiado del contenedor puesto que entorpece el transporte. Por ello se han diseñado y fabricado unos cerramientos especiales para el FRESBOX.

20% PLA 80% PE 80% PLA 20% PE 50% PLA 50% PE

Estudio de los materiales.

Para llegar a un óptimo procesado se fue

aumentando progresivamente la cantidad de PLA y se inyectaron muestras

(probetas) de las que se estudiaron sus características

mecánicas (de flexion o tension) o bien la

contracción del material

Tensile specimens Material shrinkage

0% 20% 50% 80% 100%

L 78,36 78,37 78,76 79,56 79,81

W 9,85 9,82 9,97 9,99 10,00

T 4,05 4,04 4,05 4,05 4,07

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

70,0071,0072,0073,0074,0075,0076,0077,0078,0079,0080,00

Wit

h a

nd

Th

ickn

ess

(mm

)

Len

gth

(m

m)

% PLA

L W T

2,1% 2,0%

1,6%

0,6%0,2%

0% 20% 50% 80% 100%

% M

ate

ria

l sh

rin

ka

ge

% PLA


MATERIA

LES

MICROPERFORACIÓN:

Díametro equivalente: 5000 micras

radio equivalente: 2500,00 micras

Número de perforaciones por ventana: 10,00 perforaciones

Área de intercambio por perforación: 19634954,08 um2

Velocidad de transmisión de O2 total (TRO2): 435,73 mL/h

Velocidad de transmisión de CO2 por perforación (TRO2): 338,90 mL/h

SILICONA:

Velocidad de transmisión de O2 por silicona (TRO2): 40,60 mL/h

Velocidad de transmisión de CO2 por silicona (TRCO2): 211,53 mL/h

PLASTICO DE CONTENEDOR:

Velocidad de transmisión de O2 por HDPE (TRO2): 2,41 mL/h

Velocidad de transmisión de CO2 por HDPE (TRO2): 10,84 mL/h

TRO2 total: 478,75 mL/h

TRCO2 total: 561,27 mL/h

TR Transmission Rate (mL/h) P gas permeability of the material (mL mil / m2 día atm) A Exchange suface area (mm2) E Thickness (mm)

Cálculos para la tasa de transmisión

0

5

10

15

20

25

0 2 4 6 8

Ga

s c

on

ce

ntr

atio

n (

%)

Storage time (days)

%O2 30 perf 3mm %O2 30 perf 5mm

%CO2 30 perf 3mm %CO2 30 perf 5mm

Cálculos diamétro y número de perforaciones

CARACTERIS

TIC

AS F

UN

CIO

NALES


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0

5

10

15

20

25

0 100 200 300

Hum

idity (

%)

% O

2 %

CO

2 T

em

pera

ture

(º

C)

Time (hours) CO2% O2%

ºC RH%

CARACTERIS

TIC

AS F

UN

CIO

NALES

Sensores integrados

El contenedor Freshbox puede monitorizar la Temperatura, Humedad y % de Oxígeno y Dióxido de Carbono en su interior.

Estas propiedades se pueden controlar puntualmente en nuestro móvil mediante app y exportar archivos de los datos de todo el

transporte.

Slide n°18 LIFE + Freshbox: 4thSCM 2nd MM, 2-3/03/2016, Zaragoza

Selección de los 6 productos vegetales, estudio de su metabolismo respiratorio y tolerancia a

diferentes AM

Sensibles a la presencia de etileno exógeno

Sensibles al desarrollo de podredumbres

Sensibles a los daños por frío

Absorbedores de etileno en el interior del Fresh Box

Compuestos antimicrobianos en el interior del Fresh Box

Diseño de la permeabilidad para el transporte a T adecuada

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

0 10 20 30 40 50

%C

O2

%O

2

tiempo (horas)

A) Análisis de la AR y clasificación de los productos (baja, moderada, elevada) + B) Estudios de tolerancia a diferentes atmósferas (evaluación de la calidad) y

selección de la atmósfera más adecuada para cada tipo de producto

cámaras experimentales de AC

VALIDACIÓN DEL FRESH BOX A NIVEL DE LABORATORIO: durante el diseño del Fresh Box

Definición de la permeabilidad más adecuada (diseño del Fresh Box)


A) Análisis de la AR y clasificación de los productos según su metabolismo respiratorio


ARO2 (mL O2/kgh) a 4ºC 1.5-2.5

ARCO2 (mL CO2/kgh) a 4ºC 1.0-1.5

C2H4 (uL/kgh) <0.1

ARO2 (mL O2/kgh) a 4ºC 18-20

ARCO2 (mL CO2/kgh) a 4ºC 12-14

C2H4 (uL/kgh) <0.1

Uva (baja AR) Brócoli (Muy alta AR)

PRODUCTO ACTIVIDAD RESPIRATORIA (5ºC) PRODUCCIÓN DE

ETILENO

Brocoli Muy alta Muy baja (< 0,1 uL/kgh)

Espinaca Alta Muy baja (< 0,1 uL/kgh)

Fresa Media Muy baja (< 0,1 uL/kgh)

Frutas de hueso Media Muy baja (< 0,1 uL/kgh)

Mandarina Media (susceptibilidad daños por frío) Muy baja (< 0,1 uL/kgh)

Uva Baja Muy baja (< 0,1 uL/kgh)


diferentes AM


B) Selección de las AM más adecuadas para cada producto: estudio de tolerancias a diferentes AM


CONTROL: AIRE, 21%O2 + 0% CO2 AC1 (alto CO2): 10% O2 + 10% CO2

AC2 (moderado CO2): 15% O2 + 5% CO2

Cámaras de AC experimentales: estudios de vida útil (FACTORES LIMITANTES) Grado de amarilleamiento

Grado de deshidratación

sensores de T y HR


diferentes AM


PRODUCTO ACTIVIDAD RESPIRATORIA (5ºC)

Brocoli Muy alta

Espinaca Alta

Fresa Media

Frutas de hueso Media

Mandarina Media (susceptibilidad daños por frío)

Uva Baja

+ C) Modelo matemático: selección de

la permeabilidad de la membrana

PRODUCTO AR AM permeabilidad abs C2H4 comp antimicrobiano

FRUTA DE HUESO media 10%O2 + 10% CO2 media (p2) x SI

UVA baja 15%O2 + 5% CO2 baja (p1) x SI

BROCOLI elevada 15%O2 + 5% CO2 alta (p3) SI x

ESPINACA alta 2%O2 + 10% CO2 baja (p1) x x

MANDARINA* media 10%O2 + 10% CO2 alta (p3) x SI

FRESA media 2%O2 + 10% CO2 media (p2) x SI

Selección de la AM más adecuada

Selección de la permeabilidad

A) Análisis de la AR y

clasificación de los productos según su metabolismo respiratorio

+ B) Selección de las AM más

adecuadas para cada producto: estudio de tolerancias a diferentes AM



Estudios de simulación de transporte a nivel de laboratorio

Primeros diseños

Fresh Box

Prototipos desarrollados para los ensayos de laboratorio y transporte

Primeros diseños sensor Madrid, 06/09/2016

VALIDACIÓN DEL FRESH BOX A NIVEL DE LABORATORIO: simulación del transporte


LIFE + Freshbox: 4thSCM 2nd MM, 2-3/03/2016, Zaragoza

Nº

LAB

TEST

SUSTANCIA ACTIVA DÍAS DE SIMULACIÓN

DE TRANSPORTE

(5ºC)

KG DE PRODUCTO PARAMETROS DE CALIDAD COMERCIAL MONITORIZACIÓN EN EL

INTERIOR DEL FRESH BOX

1 Absorbedor de

etileno

Compuesto

antimicrobiano

Ninguna sustancia

activa

8 100-250 kg

-AR a 5ºC -perdida de peso -firmeza, ºBrix -incidencia de podredumbres -presencia de flavores extraños -Cartas de evaluación rápida de la calidad -Días de vida útil extra vs. CONTROL (transporte convencional)

-%O2 y %CO2

-T (º C)

-HR (%)

2 7 100-250 kg

-%O2 y %CO2

-T (º C)

-HR (%)

3 8 100-250 kg

-%O2 y %CO2

-T (º C)

-HR (%)

Monitorización de la atmósfera en el interior del Fresh Box

Madrid, 06/09/2016



LIFE + Freshbox: 4thSCM 2nd MM, 2-3/03/2016, Zaragoza Madrid, 06/09/2016


Respuesta a condiciones de estrés: aumento del metabolismo respiratorio

Nº racimo

% pérdida de peso T10F0

(10 días/5ºC)


(10 días/5ºC + 1día/21ºC)

CONTROL FRESH BOX CONTROL FRESH BOX

1 5,19 0,70 0,45 5,32

2 3,96 1,15 2,70 1,05

3 3,38 1,16 1,92 3,94

4 4,06 0,70 1,93 0,48

5 3,50 0,80 2,80 0,58

6 3,04 1,89 0,59 1,53

7 3,12 0,53 1,12 0,25

8 4,23 1,54 3,48 2,65

9 2,41 0,70 0,38 0,84

10 5,45 1,36 1,82 3,21

Media 3,84 0,98 5,55 3,29

Desv Est 0,95 0,01 1,07 1,25

AM adecuada

pérdida de peso˃ 5%, inaceptable comercialmente

Slide n°25 LIFE + Freshbox: 3st SCM, 16/11/2015, Zaragoza LIFE + Freshbox: 4thSCM 2nd MM, 2-3/03/2016, Zaragoza

CONTROL FRESH BOX

Madrid, 06/09/2016

10 días de simulación de transporte/5ºC + 1 día/21ºC



LIFE + Freshbox: 4thSCM 2nd MM, 2-3/03/2016, Zaragoza Madrid, 06/09/2016


Nº muestra


(10 días/5ºC)

CONTROL FRESH BOX

1 6,44 0,32

2 4,95 0,97

3 7,89 0,77

4 8,86 0,90

5 6,82 0,73

6 4,95 0,25

7 8,14 0,39

8 7,51 0,32

9 5,39 1,06

10 2,07 0,63

Media 6,30 0,64

Desv Est 3,38 0,05

% de frutos en cada rango de

firmeza

CONTROL FRESH BOX

T7F0 T7F3 T7F0 T7F3

Firmness

<1,5 kg 28,3% 50,8% 18,3% 30%

1,5-2kg 26,6% 33,8% 43,3% 50%

2-2,5 28,3% 15,2% 31,6% 15%

>2,5 kg 13,3% 0% 8,3% 5%

IMPORTANTE EFECTO SOBRE EL MANTENIMIENTO DE LA FIRMEZA

LIMITE COMERCIAL


MAYOR INCIDENCIA Y SEVERIDAD EN

TRANSPORTE CONTROL

DAÑOS MENOS SEVEROS Y MENOR INCIDENCIA EN

FRESH BOX

CONTROL FRESH BOX

Madrid, 06/09/2016


7 días de simulación de transporte/5ºC


PRODUCTO PERMEABILIDAD SUSTANCIA ACTIVA

DÍAS EXTRA DE VIDA ÚTIL (vs. pallet

control)

BENEFICIO COMERCIAL

BROCOLI (elevada AR)

ALTA PERMEABILIDAD

ABSORBEDOR DE ETILENO (KMnO4)

1-2 días (T ambiente)

+

ESPINACA (alta AR)

BAJA

PERMEABILIDAD

-

8 días

+++

UVA (baja AR)

BAJA

PERMEABILIDAD

COMPUESTO ANTIMICROBIANO

5 días

+++

Madrid, 06/09/2016


Diseño de las condiciones definitivas y beneficio comercial del Fresh Box


PRODUCTO PERMEABILIDAD SUSTANCIA ACTIVA

DÍAS EXTRA DE VIDA ÚTIL (vs. pallet

control)

BENEFICIO COMERCIAL

FRESA (media AR)

MEDIA PERMEABILIDAD


4-5 días (T ambiente)

+++

FRUTA DE HUESO (media AR)

MEDIA

PERMEABILIDAD


4 días

++

MANDARINA (media AR)

ALTA

PERMEABILIDAD


2 días

+

Madrid, 06/09/2016


Diseño de las condiciones definitivas y beneficio comercial del Fresh Box

Slide n°30

Ensayos de transporte reales: ESPAÑA-ALEMANIA y ALEMANIA-ESPAÑA

18 viajes (3 viajes x producto)

Análisis de calidad en destino: análisis organoléptico y criterios comerciales

captura de datos del sensor

Madrid, 06/09/2016

VALIDACIÓN DEL FRESH BOX EN TRANSPORTES REALES

Slide n°31

Madrid, 06/09/2016


Ejemplo: salida de fresas de España a Alemania

Slide n°32

Madrid, 06/09/2016


Ejemplo: llegada de fresas a Alemania

Slide n°33

Madrid, 06/09/2016


Ejemplo: llegada de espinacas a España

Slide n°34

Madrid, 06/09/2016


Ejemplo: salida de cerezas de España a Alemania

Tareas de Comunicación y Difusión del proyecto LIFE+ Freshbox

FORO INNOVA- Fruit Attraction, edición 2016

6 Octubre 2016- (IFEMA, Madrid)

Difusión General: - Difundir información del proyecto y generar impacto en

una gran audiencia internacional

- Medios: Internet, Prensa escrita y audiovisual,

publicaciones

- Acciones concretas:

- Creación de página web: www.fresh-box.info

- Dinamización redes sociales (Facebook, YouTube)

- Reconocimiento en los medios: prensa, blogs, radio

- Publicación de material de comunicación (vídeos,

notice boards, flyers, folletos, Informe de Layman’s,

etc.)

Acciones de difusión

http://www.fresh-box.info/



Página web & redes sociales

Analíticas de fresh-box.info

Freshbox en la prensa

- 28 artículos en prensa española (incluyendo una

entrevista en Radio Aragón

- 3 artículos de prensa en inglés

Comunicación dirigida: - Hacer conocer los resultados científicos y económicos del

proyecto a grupos de interés o stakeholders relevantes

- Medios: Página web, contactos y reuniones personales


- Presentaciones a grupos de interés/grupos de los

sectores relevantes (agroalimentario, transporte de

alimentos, etc.)

- Presentaciones en congresos (inter)nacionales

- Conferencia final en Zaragoza (a mediados de 2017)


Presentaciones a grupos del sector

IMaR: Presentación en InfoDay

27/05/2015 Transfer: Taller sobre cambio

climático

11/06/2015

PCTAD: Presentación a

CEOE-Zaragoza

15/09/2015

PCTAD: Seminario sobre analisis

poscosecha

20/04/2015

Foro Innova- HOY!

PCTAD: Reunión con representantes

del sector en Bajo Cinca

Mayo 2016

Lafuente: Presentación en

seminario BIOVEGEN

May 2016

Participación en congresos (inter)nacionales

Aitiip: EuroNanoForum en

Riga- Junio 2015

PCTAD & Kölla: Fruit

Attraction en Madrid

Oct. 2014

PCTAD: Eucarpia Leafy

Vegetables en Murcia

Abril 2015 PCTAD & Kölla: Fruit

Attraction en Madrid

Oct. 2015

PCTAD: ENVIFOOD

Meeting Point, Galería

de Innovación

Junio 2016

Concienciación local: - Concienciar a un público local determinado, cambiar

percepciones y generar cambios de comportamiento


- ‘Open Days’ (jornadas abiertas al público)

- Distribución de folletos


Networking: - Compartir resultados y crear sinergias con otros proyectos

europeos similares


PCTAD se reúne con Fruit Watchers- Abril 2016

PCTAD visita el Simposio LIFE Junio 2016

Evento de networking con UNIZAR- Julio 2016

Slide n°45

LIFE Fresh Box: a sustainable transport solution conserving quality of fresh produce, reducing waste and fuel consumption

Madrid, 06/09/2016

life fresh box: a sustainable transport solution...

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