För miljontals människor globalt, matlagning i deras eget hem kan vara skadligt för deras hälsa, och ibland dödligt. Världshälsoorganisationen uppskattar att 3,8 miljoner människor om året dör till följd av sot och rök som genereras i traditionella vedeldade spisar. Särskilt kvinnor och barn riskerar att få lunginflammation, stroke, lungcancer, eller låg födelsevikt.

"Hela livet är de utsatta för denna rök, " säger Betty Ikalany, grundare och verkställande direktör för Appropriate Energy Saving Technologies (AEST). "Tiotusen kvinnor dör årligen i Uganda på grund av att de andas in rök från spisar."

Ikalany arbetar för att eliminera hälsoriskerna i samband med spisar i Uganda. 2012 träffade hon Amy Smith, grundare av MIT D-Lab, som introducerade henne för D-Labs metod för att tillverka briketter som inte producerar sot och väldigt lite rök. Ikalany såg en möjlighet att använda denna teknik i Uganda, och grundade AEST samma år. Hon började sätta ihop ett team för att producera och distribuera briketterna.

Tillverkad av koldamm, kolsyrat jordbruksavfall som jordnötsskal och majsskal, och en kassava-vattengröt, som fungerar som ett bindemedel, briketterna är blöta till en början. För att kunna användas i en spis, de måste torkas helt. Ikalanys team torkar briketterna på utomhusställ.

Under idealiska soliga förhållanden, det tar tre dagar för briketterna att torka. Dåligt väder eller fukt kan avsevärt bromsa avdunstningen som behövs för att torka briketterna. När det regnar, briketterna är täckta med presenningar, stoppar torkningen helt.

"Torkningen av briketterna är flaskhalsen i hela processen, " säger Danielle Gleason, en senior som studerar maskinteknik. "För att skala upp produktionen och fortsätta växa som företag, Betty och hennes team insåg att de behövde förbättra torkprocessen."

Gleason var en av flera studenter som var anslutna till Ikalany genom MIT D-Lab-kurser. Samtidigt som jag tog den korslistade MIT D-Lab-klassen 2.651/EC.711 (Introduktion till energi i global utveckling) som tvåa, hon arbetade med ett projekt som syftade till att optimera torkningsprocessen i träkolsbriketter. Den sommaren, hon reste till Uganda för att träffa Ikalanys team tillsammans med Daniel Sweeney, forskare vid MIT D-Lab.

"Med hjälp av deras starka teoretiska grund och erfarenheter i labbet och klassrummet, vi vill att våra elever ska gå ut på fältet och göra verkliga saker som har en bestående inverkan, " förklarar Maria Yang, professor i maskinteknik och akademisk direktör vid MIT D-Lab.

Under sin första resa till Uganda, Gleason fokuserade på att samla in information och identifiera var det fanns smärtpunkter i produktionsprocessen av briketterna.

"Jag åkte till Uganda för att inte presentera en otroligt komplex lösning, men helt enkelt för att lära av våra samhällspartners, för att dela några idéer som vårt team har arbetat med, och att arbeta direkt med dem som kommer att påverkas av vår design, " tillägger Gleason.

Beväpnad med en bättre förståelse för AEST:s produktionsprocess, Gleason fortsatte att utveckla idéer för att förbättra torkprocessen när hon återvände till MIT i höstas. I MIT D-Lab 2.652/EC.712 (Applications of Energy in Global Development), hon arbetade med ett team av elever på olika design för ett nytt torksystem.

"Vi tillbringade en hel termin med att ta reda på hur vi skulle förbättra detta luftflöde och naturligt konvektionera luften, " förklarar Gleason. Med svampar som fungerar som stand-ins för träkolsbriketterna, Gleason och hennes team använde värmelampor för att replikera värmen och fuktigheten i Uganda. De utvecklade tre olika konstruktioner för tältliknande strukturer som kunde underlätta torkning hela tiden – även när det regnar. I slutet av terminen, det var dags att testa dessa mönster.

"Du kan prototyper och testa allt du vill, men tills du besöker fältet och upplever de verkliga förhållandena och arbetar med de människor som kommer att använda dina mönster, du förstår aldrig problemet helt, " tillägger Gleason.

Förra januari, under MIT:s oberoende aktivitetsperiod, Gleason återvände till Uganda för att testa design. Hon och hennes team fick reda på att deras ursprungliga idé om att ha en sned torktumlare inte fungerade under verkliga förhållanden. Utanför de kontrollerade förhållandena i labbet, deras torktumlare hade inte tillräckligt med luftflöde för att påskynda torkningsprocessen.

De tillbringade flera veckor felsökning av torktumlare med Ikalany och hennes team. Teamet slutade med att designa täckta torktumlare som tillät briketterna att torka i både sol och regn, increasing the overall throughput.

"We believe that once we are able to scale up what we have learned from Danielle and her team we should be able to produce five times more a day, " says Ikalany. "Our production capacity will increase and the demand for customers will be met."

In addition to helping Ikalany scale up the production of the potentially life-saving briquettes, Gleason and her fellow students left Uganda with a broadened world view.

"For most students, this is the first time they will visit these countries, " adds Yang. "Not only do we want to benefit our collaborators, we want our students to gain formative and enriching experiences."

Gleason left Uganda with a deeper appreciation of community. "Seeing how close the community Betty and her team are a part of really made me value the idea of community more, " she recalls.

While other students will pick up where Gleason and her team left off in their work with Ikalany in the coming months, Gleason hopes to continue working on solutions in the developing world as she explores future career paths. "I really love looking at how people interact with the things they use, and I think there's so much room for growth in user-interfacing in the developing world, " hon säger.