 La Cocina Solar
"Embudo"Como hacer y utilizar la Cocina/Nevera Solar de la BYU Por Steven E. Jones, Profesor de Física en la "Brigham Young University" (BYU), con Colter Paulson, Jason Chesley, Jacob Fugal, Derek Hullinger, Jamie Winterton, Jeannette Lawler, y Seth, David, Nathan, y Danelle Jones. Introducción Hace unos años. Me vino a la cabeza el hecho de que la mitad de la población del mundo tiene que quemar madera o estiércol seco para cocinar su comida. Me sorprendió mucho. Me chocó, especialmente la cantidad de enfermedades respiratorias que puede llegar a causar el hecho de respirar el humo día sí día también, y los impactos ambientales que ello conlleva en la deforestación - por no mencionar el tiempo utilizado por la gente (mayoritariamente mujeres) recolectando ramas y estiércol para cocinar. Y ya lo que más: casi toda esta gente vive cerca del ecuador donde el sol es abundante y gratuito. Como profesor de Universidad de Física y con la experiencia en el uso de energía, Me propuse la idea de desarrollar maneras de cocinar y esterilizar agua utilizando la energía gratuita del sol. Primero, miré los métodos ya existentes. La cocina parabólica se basa en un plato que refleja y concentra la luz del sol en un punto donde la comida es cocinada. Este método es muy peligroso ya que la energía del sol se concentra en un punto muy caliente pero que no puede ser visto. (¡los estudiantes de la BYU y yo hicimos una que encendía el papel con tan solo 3 segundos!) Recuerdo un grupo de altruistas ofreció estos aparatos a las gentes que viven en el Altiplano en Bolivia. Pero una vez las parábolas fueron almacenadas al lado de una caseta - y la poca luz que recibieron encendió la caseta! La gente no quería estos aparatos tan peligrosos y caros, de ahí que la región del Altiplano haya preferido la madera como combustible. La cocina de caja (o Kerr-Cole): Básicamente es una caja aislada con una tapa de cristal o plástico, normalmente con un reflector que refleje luz al interior de la caja. La luz entra por el cristal (o plástico), par calentar lentamente la caja. Problemas: La energía entra solo por la parte superior mientras ésta escapa por los demás sitios, lo que tiende a dejar la comida apartada del calor. Cuando la caja es abierta para meter o sacar la comida, parte del calor escapa. También, las cocinas de este tipo tienden a ser más complicadas de hacer que una cocina de embudo. Mientras estudiaba este problema, pensaba una y otra vez en la necesidad de una cocina segura, barata y efectiva. Finalmente en Navidad hace unos años, me vino a la cabeza la idea de un híbrido entre la cocina parabólica y la de caja. Era como una especie de embudo grande y profundo e incorporaba lo que yo creo que son las mejores características de la cocina parabólica y la de caja. El primer reflecotr fue hecho en mi casa de papel de aluminio pegado a un cartón, luego lo doblé para formar un embudo. Mis hijos y yo ideamos la manera de hacer un embudo grande fácilmente.(Os lo explicaré más detalladamente abajo) La cocina de embudo es segura y barata, fácil de hacer, y muy efectiva capturando la energía del sol para cocinar y pasteurizar agua -> Eureka! Más tarde, hice infinitas pruebas con los estudiantes (incluyendo tests de reflectividad) y vi que el Mylar aluminizado era bueno también pero demasiado caro y difícil de encontrar en hojas grandes. Mientras que, el cartón es fácil de encontrar en todo el mundo y barato, y el papel de aluminio también es fácil de encontrar. Así pues, la gente de a pie puede hacer sus propias cocinas fácilmente, o crear una pequeña industria dónde hacerlas para los demás. Algunos prototipos de la Cocina de embudo fueron probados en Bolivia, y superó a una cocina de caja y a una "Cookit" - aun costando ésta mucho menos. la BYU tiene la patente, principalmente para prevenir que alguna empresa pueda evitar la distribución mundial de la cocina de embudo. La BYU no saca ningún provecho del invento. (Más tarde me enteré de que algunas personas habían tenido una idea similar, pero con métodos diferentes de los aquí mostrados.) Entonces lo que ahora querría es expandir el conocimiento de mi invento para que pueda ser utilizado para capturar la energía gratuita del sol para camping y emergencias, sí, pero claro está para el uso diario en los lugares donde la electricidad no llega que es justo donde la leña escasea. Como Funciona El reflector tiene la forma de un embudo gigante forrado con papel de aluminio. (Las instrucciones de montaje se dan más abajo) Este embudo es como la cocina parabólica, exceptuando que la luz del sol es concentrada en una línea (y no en un punto) en el fondo del embudo. Puedes poner la mano en la parte inferior del embudo y sentir el calor, pero no te quemará. Seguidamente pintamos un bote de color negro por la parte de fuera, para acumular el calor, y lo colocamos en la parte inferior del embudo. O podemos utilizar un bote negro con tapa. Los objetos negros se calientan fácilmente. Pero no lo suficientemente para cocinar ... necesitamos pues, alguna manera de calentar el bote impidiendo que el aire lo enfríe. Entonces, pongo una bolsa barata envolviendo el bote y ... ¡Voila! ¡la cocina de embudo ha nacido! La bolsa de plástico, disponible en tiendas como "bolsa para verduras", reemplaza la cara y costosa caja con tapa de cristal de las cocinas de caja. Puedes utilizar las bolsas de plástico que hay en los supermercados americanos (n.de t.: En los supermercados europeos también hay. Son esas bolsas sin asas totalmente transparentes) ya que permiten pasar mucha luz solar (las bolsas oscuras no dejan pasar la luz.) Recientemente he probado una bolsa utilizada para las frutas y verduras, casi transparente y disponible gratuitamente en las verdulerías americanas (I europeas también) que funciona a las mil maravillas. Está marcada como "HDPE" (High Density PolyEthylene) en inglés y también como "PE-HD" (yo he visto). El polietileno normal se derrite enseguida. Debemos poner algún aislante, como ahora un bloque de madera, para ayudar a mantener el calor (cualquier otro aislante puede funcionar: cuerda, una madera de cortar (chopped), o incluso palitos de madera) Un amigo mío que también es Profesor de Física no creía el hecho de que yo pudiera hervir agua con "la cosa". Entonces le enseñe que la nueva "cocina embudo" era capaz de hervir agua en Utah (EE.UU.) ¡en medio del invierno! Esperé la llegada del invierno. Entonces puse un gran embudo orientado hacia el sur. También tuve que suspender el bote (en vez de ponerle una madera bajo) ya que de esta manera los rayos del sol pueden golpear toda la superficie del bote. Por supuesto , la cocina embudo funciona mucho mejor fuera de los días de invierno (cuando el índice UV es de 7 o más). La mayoría de las cocinas solares no funcionarían en invierno en las zonas de más al norte (o las de más al sur, a partir de los 35º) Yo pensaba que una cocina a presión sería maravillosa. Pero los precios en las tiendas eran demasiado caros. ¡Esperad! ¿Que tal uno de esos botes herméticos? Esas pequeñas bellezas diseñadas para hacer presión en la tapa - una bonita olla a presión. Y el tiempo se reduce a la mitad cada 10º C que incrementamos (comunicado privado del profesor Lee Hansen). Utilicé uno de los botes herméticos de boca ancha de mi mujer, pintado de negro mate por la parte exterior, y funcionó de maravilla. La comida se cocina más rápido que en un bote normal. De todas maneras, puedes poner cualquier otro bote negro en la bolsa si quieres. ¡Pero no un bote tapado sin presión podría reventar! (lo he comprobado) Como hacer tu propia cocina embudo. Que necesitarás:
Instrucciones paso a paso Corta medio círculo del cartón
Corta medio círculo del cartón de la parte inferior como se muestra arriba. Cuando el embudo es formado, esto se convierte en un círculo entero y debe ser lo suficientemente grande como para que quepa tu tarro de cocción. Por esta regla de tres, para un bote de 7" (18 cm aprox.) de diámetro, el radio del medio círculo debe ser de 7" o 18 cm. (es decir 14" o 36 cm de diámetro). Forma el embudo
Para formar el embudo, debes juntar el lado A con el lado B, como se ve en la imagen. El papel de aluminio debe ir DENTRO del embudo. Haz esto lentamente, dando al cartón forma de embudo utilizando una mano para hacer dobleces que salen desde el medio círculo. Ve perfeccionando el embudo hasta hacer que los lados A y B se junten y el medio círculo forme un círculo completo. El papel de aluminio irá DENTRO del embudo. Abre el embudo y déjalo extendido, con la cara INTERIOR hacia arriba. Pasemos pues al siguiente paso. Pega el papel de aluminio al cartón
Aplica pegamento o cola en la parte superior (interior) del cartón, entonces, rápidamente pon el papel de aluminio sobre la parte encolada. Asegúrate de que la parte más brillante del papel de aluminio mira hacia fuera, ya que ésta será la parte reflectiva del embudo. A mi personalmente me gusta poner el pegamento justo para una capa de aluminio ya que así el pegamento no se seca. Yo también cubro con tiras de unos 2 cm y medio ( o 1"). Deja el papel de aluminio tan liso como buenamente puedas, pero unas pequeñas arrugas no hacen nada. (Si incluso no tienes cartón puedes hacer un agujero en el suelo con forma de embudo y forrarlo con papel de aluminio para tener una cocina de embudo fija y utilizarla a mediodía) Juntar la cara A con la cara B para mantener el embudo junto.
La manera más fácil de hacer esto es haciendo 3 agujeros en el lado A y B a la misma altura (ver la imagen). Entonces pasa un pasador de papel (que es como una chincheta pero con dos palitos largos y planos que se pueden abrir) por cada agujero y sujeta abriendo las dos patas. O también podemos utilizar una palomilla (que es un tornillo con una tuerca con forma de mariposa de metal) para sujetar los dos lados (A y B). Se creativo con lo que tengas a mano. Por ejemplo, haz dos agujeros con una separación de 1 cm y medio entre ellos, puedes pasar un alambre, un cordel, ... por un agujero y sacarlo por el otro para atarlos o enrollarlos. Cuando juntamos A con B, se nos queda un embudo "con dos alas". Puedes cortar las alas pero reflejan más sol por lo que yo las dejo. Pega un trozo de papel de aluminio alrededor del agujero inferior del embudo, con la parte brillante dentro.
Para mejor estabilidad, pon el embudo en el interior de una caja. Para una utilización de larga duración, uno puede hacer un agujero en el suelo para mantener el embudo en su sitio. Pasos Finales A estas alturas, ya estás listo para poner comida o agua dentro del bote de cocción, y ponerle la tapa (Ver la tabla de tiempo de cocción de los alimentos) Pon el bloque de madera DENTRO de la bolsa (en el fondo de ésta). Utiliza una pieza de 10 x 10 x 5cm (4" x 4" x 2"). Entonces pon el bote de cocción con la comida o agua encima del bloque de madera dentro de la bolsa.
Pon la bolsa completa con todos sus contenidos dentro del embudo como se muestra en las fotos. Pon la cocina embudo cara al sol. Recuerda: La luz del sol puede dañar los ojos: Por favor ponte gafas de sol para manejar la cocina solar! La cocina embudo está diseñada de tal manera que la parte más caliente queda en el fondo del embudo, fuera del alcance del cuerpo. Pon la cocina embudo de tal manera que capture el máximo de luz. El diseño de la cocina embudo le permite capturar energía solar durante una hora, sin necesidad de ser reposicionado. Para cocciones de más de una hora, reajusta el embudo de tal manera que éste siga teniendo el máximo de luz.
Después de cocinar Recuerda, el bote (o tarro) estará muy caliente: ¡Utiliza guantes o un paño para agarrarlo! Si estás calentando agua en un bote hermético, podrás ver que el agua está hirviendo cuando le quites la tapa - ¡ve con cuidado! Recomendaciones
He utilizado personalmente la cocina solar durante muchas semanas. Mis comidas favoritas son las patatas (cortadas a "tronquitos" o rebanadas) i rebanadas de zanahoria. Las verduras se cocinan lentamente en sus propios jugos y sabe deliciosas. También hago arroz, queso fundido, bocadillos, e incluso pan en la cocina embudo. Normalmente pongo la comida a las 11:30 y la dejo hasta las 12:45 o la 1 de la tarde, simplemente para asegurarme de que todo se ha cocido bien. Nunca se me ha quemado nada. También ha cocinado en las montañas, a una altitud de 8300 pies (2530 m). Por si sirve de algo, la comida se cocinó más pronto - la luz del sol se filtra por menos atmósfera en las montañas. Muchas veces me encuentro que la gente se sorprende de que el sol pueda cocinar alimentos. Y se sorprenden del delicioso sabor que tienen los alimentos que yo cocino lentamente con el sol. ¡Este aparato tan barato lo hace! Los estudiantes de la BYU han realizado muchas pruebas a la cocina embudo y a otros modelos de cocina solar. Hemos comprobado que es mucho más rápido cocinar con la cocina embudo que con las demás. El factor calidad/precio es mayor que el de todas las cocinas solares hasta la fecha. Mr Hullinger también realizó estudios de transmisividad, reflectividad y absorbividad de diferentes materiales que pueden ser utilizados en una cocina solar de embudo. Aunque existen materiales mejores ( como ahora absorbentes selectivos de los rayos solares), nuestro propósito ha sido mantener el precio la cocina solar tan bajo como nos ha sido posible, dando a la seguridad la máxima prioridad. Pruebas en Bolivia El instituto Benson de la BYU organizó pruebas entre la cocina de embudo y la "antigua" cocina de caja (o también llamada Kerr-Cole). La cocina de caja costó 70 dólares (wakinlè) y estaba hecha casi toda de cartón. Costó casi dos horas el alcanzar el punto de pasteurización del agua. El informe desde Bolivia decía: "la comida se enfría cada vez que metes o sacas los botes." La cocina solar de caja no pudo hervir huevos. (Una caja solar un poco más cara tal vez hubiese funcionado mejor)
También doné dos docenas de cocinas de embudo para la gente de Guatemala. Éstas fueron recogidas por un grupo de médicos que iban de servicio humanitario. ¡A la gente le gustó la idea de cocinar con la energía gratuita del sol! Si desea obtener una Cocina Solar Embudo, por favor contacte CRM (fabricante autorizado) en el +1 (801) 292-9210
Pasteurización del Agua y la Leche El agua/leche contaminada mata cada día miles de personas, especialmente niños. la WHO informa que el 80% de las enfermedades del mundo se transmiten a través del agua contaminada. Los estudios muestran que calentando el agua a unos 65º-70º C (150º F) es posible matar coliformes, rotavirus, enterovirus e incluso Giardia. Esto se llama pasteurización. La pasteurización depende de la temperatura y el tiempo que se calienta el agua. Pero ... ¿Como sabes si el agua está suficientemente caliente? Puedes utilizar un termómetro, pero eso subiría el coste final, por supuesto. Cuando el vapor sale del bote y forma "rocío" dentro de la bolsa, entonces el agua está pasteurizada para beber. (el truco es calentar a 160º F (71º C) por lo menos durante seis minutos.) Si rascas una tira de pintura podrás ver cuando el agua hierve - entonces puedes estar seguro del todo. ¡Piensa en todas las vidas que se pueden salvar con tan solo pasteurizar el agua! (Lee también Los Recientes Avances en la Pasteurización del Agua) Seguridad La seguridad fue mi primer propósito a la hora de diseñar la cocina solar de embudo, entonces me vinieron a la cabeza el bajo coste y la efectividad. Pero aún así, debes tomar algunas precauciones.
Cocinando con la cocina embudo ¿Que cocinarías en un horno de temperatura moderada? Pues las mismas cosas tardarían lo mismo en la cocina de embudo y sin quemarse. Las tablas de abajo indican el tiempo aproximado de cocción en verano. Verduras (Patatas,
zanahorias, calabacines, espárragos, etc.) Cereales y
Granos (Arroz, trigo, cebada, avena, mijo) Pasta y Sopas de
Sobre Legumbres Huevos Carne (Pollo,
Cordero y Pescado) Pan y derivados Frutos secos
tostados (Cacahuete, almendra, semillas de
calabaza, etc.) Congelados y
comida precocinada Como utilizar el embudo solar como Refrigerador o Nevera. Un estudiante universitario (Jamie Winterton) y yo fuimos los primeros en demostrar que la cocina solar de embudo de la BYU puede utilizarse - por la noche - como nevera. Aquí se explica éste hecho. La cocina embudo de la BYU tiene el mismo montaje que tendría durante las horas de sol, con dos excepciones: 1. El embudo debe estar orientado hacia el cielo oscuro de la noche. No debe "ver" ningún piso ni árbol (la radiación térmica de las paredes, árboles, e incluso nubes disminuirán el efecto refrigerante) 2. Es mejor poner dos bolsas envolviendo el bote en vez de una, con espacios entre las bolsas y entre la bolsa interior y el bote. Las bolsas de HDPE e incluso las normales, ya que el polietileno es casi transparente para los rayos infrarrojos, dejándolos escapar al "decaimiento calorífico" del cielo oscuro de la noche. Durante el día, los rayos del sol se reflejan en el bote que se calienta enseguida. Por la noche el calor del bote sale hacia fuera hacia el espacio vacío, que está muy frío (esto es lo del "decaimiento calorífico"). Como resultado, el bote de cocción ahora se convierte en un pequeño frigorífico. Normalmente alcanzamos una temperatura unos 20º F (10º C) más baja que la temperatura ambiente utilizando este aparato tan simple. En septiembre de 1999, pusimos dos embudos por la noche, con botes con doble bolsa en el interior. Un bote tenía un bloque de madera debajo, el otro estaba colgado con hilo de pescar. La temperatura de la noche (en Provo, Utah) era de 78ºF (25'5º C). Utilizando un termómetro Radio Shack para exterior/interior, un estudiante de la BYU (Colter Paulson) midió la temperatura dentro del embudo y fuera de éste. El vio que la temperatura del embudo había bajado 15 grados de golpe, ya que su energía se irradió hacia el cielo abierto. Aquella noche, la temperatura mínima exterior fue de 47'5 (8'6º C) grados - pero el agua en ambos botes era HIELO. Os invito a todos a probarlo, y por favor, hacedme saber si conseguís tener hielo a 55 (12º C) o incluso 60 (15º C) grados a temperatura exterior (mínima por la noche). Un recipiente de PVC negro funcionará mejor que un bote negro, ya que el PVC es un buen radiador de infrarrojos - estos problemas aun están siendo estudiados. Yo querría ver el "Refrigerador Embudo" probado en climas desérticos, especialmente dónde las bajas temperaturas no se alcanzan ni raramente. Sería posible de esta manera hacer hielo de manera barata para los Hutus en Rwanda y para los aborígenes en Australia, sin necesidad de electricidad ni ningún "truco" moderno. Realmente, estamos dando un poco del frío del espacio a un pequeño rincón del mundo. XXX Conclusión: Por que necesitamos Cocinas Solares La cocina/nevera embudo de la BYU puede:
(¡Prueba eso sin electricidad ni combustibles! Lee también Igualando las diferencias.) La carga de tener que recolectar leña u otros combustibles recae principalmente sobre las mujeres y los niños. Joseph Kiai informa desde Dadaab en Kenya: "las mujeres que no se pueden permitir el lujo de comprar madera empiezan a las 4 de la madrugada a recolectar y vuelven por la noche ... Hacen esto dos veces por semana para tener combustible para cocinar ... La media de violaciones sexuales y/o raptos es de una por semana." Belice nos cuenta: "Muchas veces las mujeres tienen que ir al bosque arrastrando a sus niños pequeños cuando van a por leña. Es espantoso para las mujeres en gestación y con niños el tener que cortar y arrastrar árboles hacia el pueblo ... están expuestas a las serpientes venenosas y nubes de mosquitos" (Anna K.) (mencionado en el apartado newsletters por Solar Cookers International Y los bosques están disminuyendo en muchas áreas. Edwin Dobbs dijo en la revista Audubon Magazine, Noviembre 1992, "El mundo puede elegir la luz del sol o más deforestación, cocinar con el sol o la expansión del hambre..." Los americanos deberíamos estar preparados para las emergencias, para los fallos eléctricos. Un Mormón colonizador dijo en su revista: "Les seguimos en su viaje hacia el Río Platte. La madera era escasa y muy difícil de encontrar. Tuvimos que cocinarnos la comida como buenamente pudimos ..." (Elza R. Snow) ¡Mira! ¡Había alguien que necesitaba una ligera cocina solar! He aquí otra razón por la que utilizar la cocina solar. Mucha gente en países en desarrollo miran que es lo que se está haciendo en América. Se por experiencia que si los Americanos usamos una cosa los demás querrán probarla también. Cuanto más gente haya cocinando con el sol, más gente querrá apuntarse. Una buena manera de expandir esta tecnología es dar ánimos a las pequeñas industrias o familias para que hagan estas cocinas solares ,fáciles de hacer y muy económicas, para los demás a bajo coste. He utilizado esta cocina durante tres veranos y la he disfrutado. Cocinar y hacer hielo con la cocina/nevera embudo permitirá cambiar significantemente la vida de las personas. Si lo piensas, esto puede ayudar a mucha gente. La cocina solar embudo la maravillosa luz del sol - ¡y la energía del sol es un regalo de dios para todos nosotros! Para preguntas acerca del kit completo de la Cocina Solar Embudo, por favor, contacte CRM en el +1 (801) 292-9210. Recientes actualizaciones de este proyecto pueden ser encontradas en http://physics1.byu.edu/jones/rel491/solarbowl.htm. |
También podemos
adaptar la idea de Roger Bernard a la cocina
embudo de la BYU: pon un bote pintado de
negro dentro de una ensaladera de cristal y cúbrela con una tapa. Intenta encontrar algo
que apriete
Seguidamente, coge la parte
superior de la bolsa con los dedos y sopla para hinchar la
bolsa. Esto formará un pequeño invernadero alrededor
del bote de cocción, que atrapará el aire caliente.
Cierra la bolsa atando sus asas (si no tiene utiliza un
alambre o cordel). IMPORTANTE: ¡el bote no debe tocar la
bolsa!. Podemos llamar a la bolsa "escudo de
convección", ya que no permite que el aire frío
toque el bote.
Si colocamos la cocina embudo enfrente de una pared o
ventana que orientada hacia el sur se reflejará mayor
cantidad de luz en el embudo (Sólo en el hemisferio
norte). Cuando más lejos se esté del ecuador esta pared
hará más falta (y más en invierno). En el hemisferio
sur, deberemos orientarlo hacia una pared orientada hacia
el norte.
Pruebas
en Utah (EE.UU.)
También en Bolivia se probó una
cocina solar de embudo de Mylar aluminizado en pleno
invierno. El agua se pasteurizó en 50 minutos, los
huevos se hirvieron en 70, y el arroz en 75 minutos. La
gente de Bolivia estaban encantados de la vida con el
invento ¡También nosotros! (La Paz, Bolivia, Agosto de
1996)