1 2 INTRODUCCIÓN ¿Te has preguntado para que funcionan? Muy poca es la gente que conoce este nuevo generador de energía calorífica. El funcionamiento de un horno solar (cocina solar, tipo caja) se basa específicamente en algunos principios físicos. El efecto invernadero, utilizado por este diseño, permite aumentar el calor dentro del horno. Dando el resultado del calor a través de espacios cerrados en los que el sol incide a través de un material transparente como el cristal o el plástico. ¿Cuánto tiempo dura? 20 años Un horno solar de buena calidad se diseña para una durabilidad promedio de 15 a 20 años, pero si se conserva con un mínimo de cuidado puede durar toda la vida. 3 Creadores: Jon Bohmer es el Inventor de la 'Kyoto Box' o 'Estufa solar de Caja' , una cocina solar hecha a partir de dos cajas de cartón. Este noruego afincado de el país de Kenia, está convencido de que su artilugio salvará muchas vidas y muchos árboles en todo el mundo a lo largo del tiempo y de su uso. Este nuevo modelo trata de dar una solución ecológica, económica y eficiente para generar energía de forma renovable. Desarrollo en el equipo: En nuestro equipo, hemos decidido llevar a cabo la realización de una estufa solar, énfasis en la estufa de caja, con materiales reutilizados. Sin embargo, también hemos realizado esta investigación de forma general en cuanto al tema. 4 FUNCIONAMIENTO ¿COMO FUNCIONA UNA ESTUFA SOLAR DE CAJA? El funcionamiento de las cocinas solares se basa en la energía solar, con múltiples ventajas y utilidades. La cocina solar de caja es fácil de hacer y de utilizar dependiendo del clima; si hay un día soleado y caluroso su cocción es más rápida, en cambio si no hay mucho sol no funcionará correctamente. Este tipo de estufa funciona principalmente a través del efecto invernadero, el cual permite aumentar el calor dentro del horno. El calor resulta en los espacios cerrados por los que el sol entra a través de un material transparente (ya sea, el cristal o el plástico). La luz visible pasa por medio del cristal de forma fácil, esta 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. 5 Su forma es simple, ya que por una tapa de papel aluminio apuntando hacia adentro de una caja donde, igual hay papel aluminio, la reflexión de la radiación solar puede calentar, derretir, cocinar, entre otras funciones, la comida fácilmente, pues al ser un sistema sustentable es muy simple. Este sistema tiene un funcionamiento muy simple, de fácil transporte que permite aprovechar al máximo la radiación solar disponible, evitando la emisión de cualquier gas contaminante. Además, el sistema de calentamiento (aumento de temperatura gradualmente) hace que la experiencia de cocción sea menos peligrosa, evitando cualquier tipo de llama que pueda originar fuego. Por último, la cocina solar es un sistema económico ya que se puede fabricar con materiales asequibles e incluso reutilizados. 6 TIPOS DE ESTUFAS SOLARES Estufa de caja: ¿Como es?: La estufa de caja o también conocida como el horno solar está compuesto por una caja herméticamente cerrada con una cubierta transparente y dos caras interiores reflectantes: Funcionamiento: El uso de la estufa solar de caja es bastante sencillo, pues por medio de una puerta de unicel refleja la radiación solar dentro de la caja haciendo que la temperatura aumente, pues dicha caja contiene papel aluminio en su interior y con papel acetato cubrimos la parte que queda libre, con un popote fijamos a dónde queremos el reflejo y solo es esperar para obtener el resultado. ¿Cómo fabricarla?: Se puede construir con materiales fáciles de encontrar por todos lados, como: madera, contrachapados, papel de aluminio, vidrio y aislamientos (corcho, lana, vermiculita, poliestireno...). Este sistema es económico y fácil de fabricar. Cuando el sol está en la cima puede alcanzar temperaturas de entre 120º a 170º en el interior. 7 Materiales: Heladera térmica de Telgopor Cartón Papel de diario Papel aluminio Cinta de embalar Pegamento Vidrio Ladrillo refractario Pintura negra (opcional) Procedimiento: 1. Para hacer esta cocina, necesitas dos cajas grandes de cartón, o mejor, una caja y una nevera de Telgopor. 2. Deberás cubrir los interiores de la nevera o caja con papel de aluminio, y luego, armar una especie de pantalla alrededor. 3. Debes cubrir también la pantalla que armes con el papel. El fondo de la caja cúbrelo con una fuente negra de metal, o con papel negro. Nota: Tiene que ser negro, porque el negro absorbe el calor, mientras que el blanco lo repele y no cocinará nada. 4. La parte en donde van los alimentos debe cubrirse con un rectángulo de vidrio 8 Estufa de parabólica: ¿Como es?: Una cocina solar parabólica es un artefacto que utiliza la superficie reflectora de un paraboloide de revolución para concentrar la energía solar incidente y generar la temperatura necesaria para la cocción de los alimentos: Funcionamiento: Se basa en la concentración de la radiación solar en un punto, típicamente a través de un reflector parabólico. Cuando se concentre el calor o bien, radiación, se coloca la olla que cocinará los alimentos. Estas estufas generan altas temperaturas y permiten freír alimentos o hervir agua. Son particularmente peligrosas al usuario si no se tiene cuidado y si no se usa el tipo de protección necesario. Además, nos permite mantener la comida caliente hasta por 3 horas, los alimentos pierden menos vitaminas (pues necesitan menos agua, aproximadamente 2/3 menos) para la cocción de alimentos, y finalmente, no requiere cuidados especiales ya que se cocina sin preocupación y se puede ocuparse totalmente de otros asuntos. 9 ¿Cómo fabricarla?: Materiales: Paraguas, ideal de 16 varillas. Tornillo, que entre en la pestaña del bastón. Plástico adhesivo metálico. Hilo resistente. Trípode compacto para cámara. Parrilla pequeña. Silicona resistente a altas temperaturas (opcional). Olla de aluminio, negra; capacidad 1.5 a 2L, 20 cm diámetro. Olla de cristal, un poco más grande que la anterior. Procedimiento: 1. Toma el paraguas (de preferencia de 16 varillas; aunque se puede hacer con una más pequeña, pero esta ofrecería menor rendimiento) 2. Abre el paraguas y quita el bastón. Ahora para transportarla será más fácil doblar el artefacto. 3. Coloca un tornillo en la pestaña del bastón; esto le dará un poco más de estabilidad a la estructura en caso de que haya viento. 4. Coloca el material reflejante en el paraguas. Debe ser plástico adhesivo metálico, el más pulido y reflejante que encuentres. (Si no encuentras, puedes intentar otros materiales reflejantes). Así queda lista la parabólica. 5. Toma el trípode, el cual su altura debe ser tal que quede justo en el eje del bastón, en medio de la parabólica. Si es un trípode metálico, puedes mandar a soldar la parrilla. 10 6. En caso de lo contrario, pégalos con silicona resistente a altas temperaturas. Deja secar y, posteriormente, prueba que no se mueva por ningún motivo. 7. Para cocinar necesitas una olla de aluminio negra, con tapa negra; de 20 centímetros de diámetro y capacidad de 1.5 a 2L. Además, necesitas otra olla de cristal, de buena calidad y tamaño ideal, donde puedas colocar la olla anterior. 11 Estufa de panel: ¿Como es?: Las cocinas solares con paneles consisten en uno o varios espejos reflectantes que concentran la luz solar en una olla, con cocinas abiertas. En este tipo de cocinas solares, la olla tiene un papel fundamental, pues es la que capta los rayos del sol y transforma la luz en calor: Funcionamiento: El funcionamiento de la estufa solar de panel es similar al de la estufa solar de caja, es decir, se basa en principio en algunos principios físicos, como el del efecto invernadero, el cual permite aumentar el calor del recipiente en el centro. Dando resultado al calor en espacios cerrados en los que el sol incide a través de un material conductor, en este caso los espejos o reflectantes. Con este modelo, así como con los demás, se pretende cocinar comida sin necesidad de electricidad, ni madera, ni petróleo u otro combustible, pasteurizar agua para hacerla potable, previniendo muchas enfermedades, ahorrar árboles y/u otros recursos, evitar la contaminación 12 y tener que respirar humo mientras se cocina (enfermedades pulmonares), entre otros beneficios. ¿Cómo fabricarla?: Materiales: un cartón de 110 x 80 centímetros un rollo de papel aluminio pegamento blanco diluido en agua una brocha, exacto o tijeras pluma o lápiz y una regla. Procedimiento: 1. trazar esta figura en el cartón y recortar en los lugares indicados para construir el panel reflector. 13 2. Doblar en las líneas punteadas para formar la siguiente estructura: 3. Reforzar con cinta adhesiva la parte posterior de los dobleces: 4. Forrar por una cara con el papel aluminio usando el pegamento: 5. Dejar secar, doblar y pegar el exceso de papel aluminio: 14 6. Colocar una olla dentro de la bolsa y ponerla en medio del reflector: Así quedaría lista la estufa solar LAS ESTUFAS SOLARES 15 LAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS Las estufas solares, son una gran alternativa en muchos casos más como en cualquier otro proyecto prometedor siempre existirán tanto las cosas positivas como las negativas, bien llamadas como pros y contras. La estufa solar con tan solo el nombre parece algo 100% positivo, más no es así, por lo cual a continuación comentaremos los pros y contras de estas. VENTAJAS DE SU USO Precios accesibles Los precios son relativamente razonables, oscilando entre los 910.69 y los 3642.76 pesos mexicanos, más es posible fabricar una con material reciclado. No contaminante En cocinar los alimentos al sol, no hay emisiones de CO2 ; esto se hace utilizando energías totalmente renovables. Económico No hay electricidad para hacer funcionar la cocina. La energía solar es gratuita y ahorra mucho dinero, especialmente para uso adicional. Conveniente Los hornos solares son ligeros y adecuados para uso exterior. Puede prepárese deliciosas comidas con el horno solar, que puede llevar fácilmente a la naturaleza. 16 Preserva una buena salud Cocinar a horno solar es más suave que el de un horno tradicional. Se conservan así las propiedades nutritivas de alimentos como las vitaminas. Ahorra recursos energéticos como la madera El uso de este tipo de horno permite reducir el consumo de madera para cocinar y esto reduce la deforestación. No es tóxico Con la cocina solar, sus alimentos se cocinan de una manera perfectamente saludable. DESVENTAJAS DE SU USO Ya que vimos los puntos positivos de los usos y aplicaciones de este artefacto ahora tocará ver sus puntos negativos los cuáles son los siguientes: Uso exterior De momento, lógicamente, sólo hay cocinas solares que funcionan en el exterior. Restricciones meteorológicas Según el país y la región, es imposible utilizar el horno solar durante todo el año, debido a la falta de sol durante determinadas estaciones. Tiempo de cocción largo El tiempo de cocción de los platos será más largo que pasar por un horno tradicional. Por lo tanto, utilizar un horno solar requiere un poco de paciencia. Sin embargo, los nuevos modelos corren cada vez más este defecto. 17 Tome precauciones El horno solar o una cocina solar puede causar quemaduras, deslumbramientos y daños a la vista si no se utiliza con cuidado Eso es todo, ahora sabes las ventajas y desventajas de una estufa solar, claro que hay más pero aquí están las más importantes. 18 APLICACIONES Las estufas solares de caja se utilizan en diversas partes del mundo donde las condiciones de luz solar son favorables, estas ofrecen una forma sostenible y eficiente de cocinar alimentos sin necesidad de utilizar combustibles fósiles o electricidad. En cuanto a la forma de uso, el proceso es bastante sencillo, como se mencionó anteriormente. Colocas la estufa solar en un lugar soleado, orientándola hacia el sol, y luego colocas los recipientes con los alimentos en su interior. La luz solar es concentrada y atrapada en el interior de la caja, generando calor que cocina los alimentos en las ollas o sartenes. El tiempo de cocción varía según la intensidad de la luz solar y la receta específica, pero en general, es una forma eficiente y sostenible de cocinar alimentos sin necesidad de usar combustibles convencionales. Además, es una alternativa respetuosa con el medio ambiente que contribuye a la reducción de emisiones de carbono y a la conservación de los recursos naturales. Aquí te menciono algunas de las situaciones y lugares donde se utilizan estas estufas y de qué manera: **Países en Desarrollo: ** Las estufas solares de caja son especialmente valiosas en áreas rurales de países en desarrollo donde no siempre hay acceso a fuentes de energía fiables. En estas comunidades, las personas pueden utilizar las estufas solares para cocinar alimentos de manera más segura y sostenible. 19 **Campamentos de Refugiados: ** En campamentos de refugiados y situaciones de emergencia, donde el acceso a combustibles como la leña o el gas puede ser limitado o peligroso, las estufas solares pueden proporcionar una fuente de cocina segura y sostenible. **Excursiones y Acampadas: ** Los amantes de la naturaleza y los excursionistas a menudo utilizan estufas solares portátiles como parte de su equipo de cocina. Estas estufas son ligeras y fáciles de transportar, lo que las hace ideales para actividades al aire libre. **Educación Ambiental: ** Las estufas solares de caja también se utilizan en programas educativos y proyectos de concienciación ambiental. Ayudan a enseñar sobre la energía solar y la importancia de reducir la dependencia de los combustibles fósiles. **Experimentación Científica: ** En entornos de investigación científica, las estufas solares de caja se pueden utilizar para estudiar el rendimiento y la eficiencia de la captación de energía solar. 20 ANEXOS Referencias y bibliografías de páginas web Joana Socias. elmundoes. (27 de abril, 2009). Una caja de cartón para salvar vidas en África. https://www.elmundo.es/elmundo/2009/04/27/ciencia/1240830767.html#:~:text=Jon%20 Bohmer%2C%20inventor%20de%20la,%C3%A1rboles%20en%20todo%20el%20mund o. Gastronomía solar. Cocina con el sol. (s. f.). Información sobre cocinas solarespreguntas frecuentes. 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