Cucinare con il sole? Scopri tutto sulla cucina solare

Nei paesi in via di sviluppo, la loro popolazione (circa due milioni di persone) fa affidamento sulla combustione di legna da ardere o escrementi di bestiame per ottenere l’energia necessaria per cucinare il cibo, poiché non ha accesso a forme di energia più moderne. , per motivi strutturali o economici, come come elettricità o combustibili dalla raffinazione del petrolio o del gas.

Come danno collaterale a questa pratica, circa due milioni di donne e bambini muoiono a causa di malattie respiratorie derivanti dall’inalazione del fumo generato.

Si stima che metà del legno del pianeta venga bruciato per questi scopi, il che si traduce in deforestazione, erosione, desertificazione, aumento delle emissioni di CO2 e effetto serra, a scapito della biodiversità.

Per le ragioni esposte, è evidente che è necessario utilizzare fonti energetiche alternative, economiche, rispettose dell’ambiente, che preservino l’equilibrio ecologico.

Tra le opzioni disponibili ci sono l’energia solare, eolica (eolica) e geotermica, essendo il Sole la più praticabile per uso domestico perché gratuita, abbondante, non inquinante (senza generazione di CO2 o scorie radioattive), disponibile giornalmente, non richiedono di essere trasportati o immagazzinati e possono essere convertiti in energia calorica da utilizzare per cucinare e cuocere il cibo utilizzando il Solar Cooker.

Ci sono regioni del pianeta molto favorevoli all’uso della cucina solare, come l’Asia, l’Africa e l’America Latina, poiché le zone migliori sono quelle comprese tra le latitudini di 40° e l’equatore.

Tuttavia, l’uso dei fornelli solari dovrebbe essere incoraggiato nei paesi più sviluppati come un modo per proteggere le risorse naturali, mantenere la biodiversità, combattere i cambiamenti climatici e favorire l’equilibrio ecologico del pianeta.

Cos’è un fornello solare?

Un fornello solare è un apparecchio di base che sfrutta la radiazione solare e la trasforma in energia termica, permettendo così di cuocere, scaldare gli alimenti una volta cotti ed eliminare eventuali microrganismi presenti negli alimenti. La cottura di gran parte degli alimenti è necessaria per facilitarne la digestione e per essere assimilati e utilizzati correttamente dall’organismo, soprattutto la maggior parte dei carboidrati e delle proteine, come carni e legumi.

È un modo di cucinare semplice, ecologico (non inquina) ed economico, poiché una volta acquistato il fornello solare, non ci sono spese extra di alcun tipo, tranne la sua manutenzione periodica.

TIPOLOGIE DI CUCINA SOLARE

Fornelli solari diretti

Il cibo viene riscaldato direttamente all’interno. A loro volta, questi possono essere accumulo o concentrazione.

1. Cucine ad accumulo (ottimo isolamento):

Funzionano secondo il principio dell’accumulo di calore o dell’effetto serra. L’energia radiante solare passa attraverso un materiale trasparente come il vetro o la plastica e viene immagazzinata ovunque all’interno di uno spazio isolato termicamente.

Le pareti laterali devono riflettere questa radiazione in modo che la pentola riceva più calore possibile. La vaschetta e la parete di fondo dove poggia sono solitamente nere per aumentare l’assorbimento delle radiazioni. Tra le pareti interne ed esterne viene interposto un isolante per resistere alle temperature raggiunte, oltre a ridurre al minimo le dispersioni termiche. Sono anche spesso chiamati forni solari.

Quando le pareti si riscaldano e si irradiano verso il cibo, si possono raggiungere progressivamente temperature comprese tra 90º e 120 °C , il che facilita la cottura lenta senza bruciare il cibo.

Le migliori pentole per cucinare in questo tipo di fornello solare sono quelle in alluminio o rame per l’elevata conducibilità termica di questi metalli, preferibilmente con superficie esterna nera, per ridurre i tempi di cottura.

I vantaggi di questo tipo di cucine sono: sono orientate al sole ogni una o due ore, costano poco, puoi cucinare nelle giornate nuvolose perché catturano sia la radiazione diretta che quella diffusa. Tuttavia, a causa del calore concentrato all’interno e perché sono chiusi, è difficile mescolare il cibo o aggiungere ingredienti nella pentola una volta che è stata posizionata all’interno del fornello solare.

2. Cucine a concentrazione

Funzionano concentrando i raggi del sole verso il contenitore con il cibo da cuocere. Ciò è ottenuto attraverso una struttura, generalmente di forma parabolica, realizzata in materiale riflettente che concentra la radiazione solare.

Questo tipo di cottura solare permette di raggiungere temperature superiori a quelle dei forni solari, circa 200°C all’interno della pentola nelle giornate di sole, il che permette operazioni come: cuocere a vapore, bollire, brasare, arrostire e friggere.

I loro svantaggi sono: devono affrontare il sole ogni dieci o quindici minuti, a causa dell’elevato calore che generano, hanno bisogno di cure costanti affinché il cibo non bruci, devono essere protetti dal vento e non consentono la cottura nelle giornate nuvolose poiché la radiazione è diffusa e non può concentrarsi.

Di seguito presentiamo una tabella comparativa tra le due tipologie di cucine dirette:

Fonte: GARCIA, J.

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Fornelli solari indiretti

Come suggerisce il nome, l’energia termica in queste stufe proviene da una fonte esterna, un collettore di calore, la cui energia viene trasportata e pompata attraverso un circuito chiuso alla cucina utilizzando un liquido termovettore. La sua costruzione è più complessa, essendo meno popolare.

Esempi di questi collettori sono vuoto, parabolico, piatto o paraboloide di rivoluzione.

Questo tipo di cucina è più costoso, ma ti permette di cucinare in casa.

Componenti di un fornello solare

Le cucine solari possono essere costruite con una vasta gamma di materiali, come: cartone, legno, compensato, muratura, bambù, cemento, mattoni, pietre, fibra di vetro, canne intrecciate, canna, plastica, cartapesta, argilla, terra calpestata, metalli , corteccia d’albero o altri materiali.

I componenti di un fornello solare sono:

Un collettore : che assorbe l’energia radiante e la trasforma in energia termica, solitamente di colore nero. Nelle cucine ad accumulo questa funzione è assolta da una piastra metallica (ferro zincato, alluminio, acciaio o rame) verniciata nero opaco, posta sul pavimento del fornello solare in modo da assorbire il più possibile l’irraggiamento diretto. Nelle cucine a concentrazione, il collettore è di tipo parabolico ed è realizzato con materiali riflettenti, come specchi, fogli di alluminio o acciaio inossidabile. La radiazione solare che cade sulla superficie riflettente viene riflessa concentrando i raggi sul vaso.

Superfici assorbenti : superfici ricoperte da materiali che assorbono la radiazione solare incidente ed emettono pochissima energia catturata, il che riduce significativamente le perdite di radiazione, migliorando l’efficienza del fornello solare. I materiali più comuni utilizzati sono metalli come nichel nero, cromo nero e zinco nero, ossidi come ossido di rame, ossido di cobalto, ossido di ferro e ossido di tungsteno e materiali come ottone e alluminio anodizzato.

Copertura trasparente : per consentire il passaggio della radiazione solare incidente in cucina. Vetro, acrilico e altre plastiche sono alcuni dei materiali più utilizzati. Per aumentare il guadagno e diminuire la perdita di energia termica, alcuni modelli di cucine solari utilizzano coperture doppie o triple, ma questo aumenta il costo e le rende pesanti.

Isolanti termici : riducono il trasferimento di calore per conduzione dall’interno della cucina all’esterno, al fine di raggiungere temperature sufficientemente elevate per la cottura. Nelle cucine a basso costo, legno, carta e cartone vengono utilizzati come isolanti termici. Altri materiali isolanti includono: foglio di alluminio, piume, lana di roccia, cellulosa, lolla di riso, lana, paglia e giornali. La vetroresina e le plastiche espanse sono sconsigliate per il loro impatto ambientale e l’alto costo.

È importante che i materiali isolanti circondino l’interno della cavità del box solare dove si cucina, su tutti i lati, ad eccezione del coperchio trasparente. Minore è la dispersione di calore, maggiori sono le temperature di cottura .

Barriera al vapore : Questa barriera eviterà danni da acqua ai materiali della cucina, sia isolanti che strutturali, dovuti alla migrazione del vapore acqueo, proveniente dal cibo che si sta cuocendo, alle pareti e al fondo della cucina.

Materiali riflettenti : utilizzati per raggiungere temperature più elevate all’interno del fornello solare. Le superfici riflettenti consentono la concentrazione della luce solare. Tra i materiali più utilizzati ci sono l’alluminio e l’argento.

Dove posizionare un fornello solare?

Il fornello solare deve essere posizionato in un luogo dove riceva la massima incidenza dei raggi solari nell’arco della giornata, senza possibilità di ricevere ombra per la presenza di ostacoli quali muri, soffitti, vegetazione, strutture solide, ecc. Alcune possibilità includono terreni o spazi annessi alla casa, oppure sul tetto della casa se la casa non dispone di spazi esterni.

Cos’altro considerare con i fornelli solari?

Bisogna tener conto che la cottura con i forni solari è più lenta, soprattutto con i fornelli ad accumulo (forni solari).

Il tempo di cottura è influenzato anche dal materiale e dallo spessore della pentola, dalla quantità e dal tipo di cibo da cuocere e dal contenuto di acqua.

Finché vi è una sufficiente incidenza dei raggi solari, la temperatura ambiente esterna non influenza la cottura degli alimenti.

In genere, il cibo cuoce tra 80º e 100ºC, tuttavia, basta raggiungere i 74ºC per eliminare la maggior parte dei germi patogeni che causano malattie.

Nel caso di cucine ad accumulo:

• Mantenere in buono stato il coperchio trasparente per consentire l’ingresso dei raggi solari, gli isolanti termici per evitare dispersioni di calore e le superfici riflettenti per aumentare la temperatura interna.
• Una volta iniziata la cottura, evitare di aprirlo inutilmente poiché si perderebbe energia termica, abbassando la temperatura e allungando i tempi di cottura.
• Riposizionalo verso il sole ogni 1 o 2 ore
• Funziona nei giorni nuvolosi

Nel caso di cucine a concentrazione:

• Mantenere in buone condizioni la superficie di concentrazione dell’energia solare, solitamente un’antenna parabolica.
• Riposizionarlo al sole molto frequentemente poiché da esso dipende il mantenimento della temperatura di cottura.
• È importante utilizzare pentole nere per assorbire l’energia concentrata in modo più efficace.
• Poiché si raggiungono temperature più elevate, è necessario monitorare la cottura per evitare che il cibo si bruci.
• Non posso cucinare nei giorni nuvolosi

Vantaggi e svantaggi della cottura solare

VANTAGGIO

• Basso costo di installazione
• Semplice da usare
• Economico, non richiede carburante
• Facile da pulire e mantenere
• Maggiore qualità nutrizionale degli alimenti a causa della cottura lenta e delle temperature più basse utilizzate
• Ecologici e rispettosi dell’ambiente, non generano fumo né anidride carbonica.
• Poiché non generano fumo, prevengono malattie respiratorie e decessi per questa causa
• Maggiore sicurezza. Non provocano incendi
• Possibilità di produzione artigianale e artigianale
• Possono essere utilizzati per rendere potabile l’acqua gratuitamente, utilizzando il calore
• Beneficia paesi e regioni in cui le risorse energetiche sono scarse e/o costose

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SVANTAGGI

• Poiché ha bisogno del sole per il suo funzionamento, non è possibile cucinare di notte o quando le condizioni atmosferiche sono avverse.
• Ci vuole più tempo per cucinare
• Se la temperatura della stanza è molto fredda, è scomodo cucinare all’aperto
• Devono essere riorientati più volte al giorno per mantenere la loro efficienza. Funzionano meglio nelle ore di mezzogiorno
• Non sono adatti nelle regioni ad alta latitudine, lontano dall’equatore
• Più complesso da implementare nelle città dove le persone vivono in edifici senza aree esterne

Bibliografia consultata:

Fornello solare a bassissimo consumo

Università Carlos III di Madrid. Dipartimento di. Ingegneria termica e dei fluidi. Progetti di fine corso Scuola Politecnica Superiore [2413] 2016-03

Cucinare con il sole tutti i giorni dell’anno

Eduardo A. Rincón Mejía ‘Facoltà di Ingegneria, Università Autonoma di Città del Messico UAEM. dicembre 2001

Il fornello solare. Un sistema di utilizzo diretto dell’energia solare per cuocere il cibo insieme ad altre applicazioni

Rivista bibliografica di geografia e scienze sociali

Università di Barcellona

ISSN: 1138-9796.

Vol. VII, No. 376, 25 maggio 2002

ENERGIA ALTERNATIVA «Sostituzione della stufa a combustibili fossili, con una stufa a energia solare»

Seminario di disegno industriale, seminario sui processi di produzione, novembre 2007

UNIVERSIDAD DE CILE, Facoltà di Architettura e Urbanistica, Scuola di Design, Carriera nel design industriale

Il sole, la cucina solare e la solidarietà: una ricetta molto gustosa

Eureka Magazine on Science Teaching and Dissemination, Vol 7, No 2, 2010

Nuove esperienze sul campo con i fornelli solari

Progressi nelle Energie Rinnovabili e nell’Ambiente (AVERMA) → Volume 04, Anno 2000