Con Pablo estuvimos trabajando con las
cocinas solares,y aca les cuento lo que es:
Los hornos solares son artefactos que
permiten cocinar alimentos usando el sol como fuente de energía. Se dividen en
dos familias:
- De concentración. Se basan en concentración de la radiación solar en un punto, típicamente a través de un reflector parabólico. En
dicho punto se coloca la olla que cocinará los alimentos. Generan altas
temperaturas y permiten freír alimentos o hervir agua. Son particularmente
peligrosas al usuario si no se tiene cuidado y si no usas el tipo de
protección necesario.
·
Horno o caja. El horno o caja solar es una caja térmicamente
aislada, diseñada para capturar la energía solar y mantener caliente su
interior. Los materiales generalmente son de baja conducción de calor, lo que
reduce el riesgo de quemaduras a los usuarios y evita la posibilidad de
incendio tanto de la cocina como en el lugar en el que se utiliza. Además los
alimentos no se queman ni se pasan conservando así su sabor y valor nutritivo.
Historia:
La primera estufa solar fue inventada en 1767 por Horace de Saussure. Él hizo
experimentos con el efecto invernadero y también cocinó con el sol. Utilizó una
cocina tipo horno.
La verdadera pionera de las cocinas tipo horno fue
la Dra. Maria Telkesi, de origen húngaro. Ella hizo trabajos fundamentales
entre 1950 a 1970. Sus trabajos sirvieron de base a decenas de investigadores
en todo el mundo.
Principio de
diseño de un horno solar
El funcionamiento de un horno solar (cocina solar
tipo caja) se basa principalmente en algunos principios físicos.
Este efecto permite aumentar el calor dentro del
horno. Es el resultado del calor en espacios cerrados en los que el sol incide
a través de un material transparente como el cristal o el plástico. La luz
visible pasa fácilmente a través del cristal y es absorbida y reflejada por los
materiales que estén en el espacio cerrado. La energía de la luz que es
absorbida principalmente por los metales se convierte en energía calorífica, la
cual tiene una mayor longitud de onda. La mayoría de esta energía radiante, a
causa de esta mayor longitud de onda, no puede atravesar el cristal y por
consiguiente es atrapada en el interior del espacio cerrado. La luz reflejada,
o se absorbe por los otros materiales en el espacio o atraviesa el cristal si
no cambia su longitud de onda.
Cuanta mayor cantidad de luz solar entre por la
caja, mayor será la cantidad de energía dentro de ella, es por esto que
generalmente se usan reflectores externos para aumentar la cantidad de luz
solar incidente.
La segunda ley de la termodinámica plantea que
el calor siempre viaja de lo caliente a lo frío. El calor dentro de una cocina
solar se pierde fundamentalmente por conducción, radiación y convección.
El calor dentro de una cocina solar se pierde
cuando viaja a través de las moléculas de todo el material de la caja hacia el
aire fuera de la caja. Es por esto, que en todo diseño tradicional de un horno
solar se usa un material llamado aislante térmico(como el corcho).
Lo que está tibio o caliente despide olas de calor,
o irradia calor a su alrededor. Estas olas de calor se irradian de los objetos
calientes a través del aire o el espacio. La mayor parte del calor radiante que
se despide de las ollas calientes dentro de una cocina solar se refleja de
vuelta a las ollas. Aunque los vidrios transparentes atrapan la mayoría del
calor radiante, un poco escapa directamente a través del vidrio. El cristal
atrapa el calor radiante mejor que la mayoría de los plásticos.
Las moléculas de aire pueden entrar y salir de la
caja a través de huecos o imperfecciones en la construcción, o al abrir la
puerta; así, el aire caliente escapa del horno. Es por esto que si se quiere
reducir las pérdidas de calor por este fenómeno se debe de fabricar un horno
hermético y abrir la puerta lo menos posible.
Cuando la densidad y el peso
de los materiales dentro del armazón aislado de la cocina solar aumenta, la
capacidad de la caja de mantener el calor se incrementa. Si introducimos en el
horno metales, cazuelas pesadas, agua o comida dura que tarda mucho tiempo en
calentarse, la energía entrante se almacena como calor en estos materiales
pesados, retardando que el aire de la caja se caliente. Estos materiales
densos, cargados con calor, seguirán irradiando ese calor dentro de la caja,
manteniéndola caliente durante un largo período aunque el día se acabe.
Siendo todo igual, cuanto más grande sea el área de
acumulación solar de la caja en relación al área de pérdida de calor de la
misma, tanto más alta será la temperatura de cocción. Dadas dos cajas que
tengan áreas de acumulación solar de igual tamaño y proporción, aquella de
menor profundidad será más caliente porque tiene menos área de pérdida de
calor.
El sol, de forma generalizada, se mueve de este a
oeste, es por esto que una cocina solar puesta de cara al sol de mediodía debe
ser más larga en la dimensión este/oeste para hacer un mejor uso del reflector
sobre un periodo de cocción de varias horas. Mientras el sol viaja a través del
cielo, esta configuración da como resultado una temperatura de cocción más
constante.
Los cuerpos, al incidir sobre ellos una radiación y
dependiendo de sus características superficiales, absorben una parte de la
radiación y reflejan el resto. El color que absorbe más luz y energía radiante
que incide sobre él, es el color negro. De forma idealista, un cuerpo que no
absorbe nada de radiación es un espejo perfecto (o vacío
perfecto), y un cuerpo que absorbe toda la radiación es un cuerpo negro perfecto. Y
de forma realista los cuerpos que absorben menos radiación son superficies
especulares y los que absorben mayor radiación son superficies de color negro
mate. Es por esto, que la mayoría de los metales usados dentro del interior de
un horno (ollas, parrillas) son pintadas de color negro.
Se necesitan materiales estructurales para que la
caja tenga y conserve una configuración y una forma dada, y sea duradera mucho
tiempo.
Los materiales estructurales incluyen cartón, madera, madera contrachapada, mampostería, bambú, metal, cemento, ladrillos, piedras, cristal, fibra de vidrio, cañas
tejidas, caña de indias, plástico, papel maché, arcilla, tierra pisada, corteza de árbol, telas aglomeradas con goma de pegar u otros materiales.
- Agua natural. En cualquier tipo de
cocina solar el agua puede hacerse hervir. Un pequeño detalle es que para
hacer el agua bebible solo es necesaria la pasteurización y no la esterilización. La pasteurización tiene lugar a los 65º C (150º F) en sólo 20
minutos. Este tratamiento mata cualquier bacteria o ser patógeno, pero no
malgasta la energía necesaria para la esterilización. Una de las razones
por las cuales se dice a la gente de hervir el agua es la de que los
termómetros no están disponibles en todo el mundo y se utiliza el hervido
como indicador de temperatura.
- Pastas. Se puede cocinar pasta en una cocina solar.
Para evitar que la pasta se haga demasiado pastosa, utiliza dos sartenes.
Calienta la pasta seca con aceite en una sartén; y las especias con el
líquido (caldo o agua) en otra. Quince o veinte minutos antes de
comértelo, júntalo todo. Si vas a utilizar salsa, caliéntala en un
recipiente aparte.
- Arroz. Una buena receta para probar, es un poco de
arroz, ya que es fácil y queda muy diferente. En horno solar, no ocupa
tanta agua.
- Papas. Las papas asadas se pueden preparar
fácilmente en un concentrador parabólico. Se cuecen en menos de un minuto.
- Lentejas. Se preparan en horno solar aproximadamente
en 3 horas. Si se cocinan más tiempo, quedarán más suaves aunque no se
quemarán, por lo que también se puede ir experimentando el tiempo adecuado
en función del gusto de cada uno.
- Pizza. Existen recetas de pizzas basadas en cocinas
solares. Las más comunes hacen uso de un concentrador parabólico, aunque
también puede ser usado un horno solar.
- Envasado de cera. Se
puede utilizar el horno solar para derretir y reciclar crayones de cera..
Se puede utilizar un horno solar para envasar, pero solo frutas, los demás
alimentos deben ser enlatados bajo presión.