Las cocinas tipo caja son muy populares y pueden construirse con materiales de bajo costo.

Fogón solar para el campo

La búsqueda de energías alternativas en lugares apartados del país llevó a ingenieros mecánicos de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín a aprovechar la energía del sol para construir una cocina que reemplace las perjudiciales estufas de leña.

Diana Manrique Horta
Unimedios

El sol podría darle un giro a la cotidianidad de las mujeres colombianas, especialmente a aquellas que habitan en zonas donde no llegan los servicios de energía o gas, lo que las ha obligado durante generaciones a utilizar la leña como combustible para la preparación de alimentos, con las consecuencias medioambientales y de salud que esto acarrea.

Aprovechando esta fuente gratuita de energía, dos ingenieros mecánicos de la Universidad Nacional Sede Medellín realizaron un trabajo que les permitirá a las damas rurales construir o adquirir próximamente cocinas solares, que liberen su tiempo y amplíen su vida personal.

Se trata del diseño y la construcción de una cocina solar cuyo desempeño fue optimizado mediante un modelo matemático propuesto por Diego Estrada y Andrés Macía, egresados de la Facultad de Ingeniera de la sede, lo que representa un adelanto importante en la investigación térmica en el país.

UN Periódico conversó con los jóvenes acerca de su novedosa propuesta, la cual recibió mención meritoria en la XIV versión del Concurso Mejores Trabajos de Grado 20032004.

UN Periódico: ¿Cuál es el problema al que ustedes dan solución a través de la cocina solar?

Andrés Macía: Las cocinas solares son un ejemplo de tecnología apropiada que provee una alternativa para el mejoramiento de las condiciones de vida de muchas personas en Colombia. La desigual distribución de los recursos energéticos, aunado a los bajos niveles de vida, los bajos ingresos y la adolescencia de adecuados servicios públicos, en muchas regiones del país, hacen necesario la aplicación de tecnologías eficaces y de bajo costo.

Diego Estrada: La disponibilidad del recurso energético solar durante el año en nuestro país fue un aspecto que consideramos. Las investigaciones recientes sobre la eficiencia de los materiales para la captura de los rayos solares, sugieren reconsiderar el tema de las cocinas solares.

La energía solar ha sido aprovechada desde hace tiempo para secar frutas, calentar agua o cocinar vegetales. Sin embargo, la primera cocina solar con tecnología moderna fue diseñada por Horace De Saussure en 1767, quien fabricó una "caja solar" que contó con gran aceptación. A partir de ella empezaron a elaborarse otros prototipos, no obstante éstas cayendo en el olvido debido al boom del combustible fósil.

Desde finales del siglo pasado, la creciente desertificación que padecen alrededor de 2.000 millones de personas en países del tercer mundo, ha vuelto a recordar el invento de De Saussure. A esto se añaden las enfermedades causadas por el humo, como infecciones respiratorias, bronquitis crónica y problemas oculares, comunes en las mujeres que pasan horas en frente de la leña encendida.

UNP: Existen cerca de 50 diseños de cocinas solares, algunos de ellos patentados, y cerca de cien variaciones de las mismas. ¿En cuál se basaron ustedes para desarrollar su prototipo?

AM: Utilizamos dos sistemas para la preparación de alimentos: uno fue la cocina concentradora y la otra, tipo caja. Esta última resultó más óptima y eficiente porque su fabricación es sencilla y económica, ya que la olla que utiliza es convencional, y por tanto permite mayor aceptación entre los usuarios. La otra tiene una geometría característica que hace que su manipulación sea incómoda.

UNP: ¿Cómo está compuesta?

DE: Consiste en una cámara térmica aislada cubierta en su interior por superficies reflectoras que permiten coleccionar energía, y donde por una de sus caras entra la radiación solar. La olla se pone sobre una bandeja negra que concentra los rayos. La cubierta suele ser de cristal, a veces doble. Son muy populares y pueden construirse con materiales baratos. Su temperatura típica de operación se encuentra entre los 80° y 120° centígrados.

UNP: ¿Cómo funciona?

AM: Se pone la caja al sol, se introducen los alimentos en la olla y se dejan por tres a cuatro horas. El almacenamiento de energía se obtiene por la irradiación térmica de las superficies reflectoras que se calientan mediante una onda larga que no puede escapar (efecto invernadero). La onda contribuye a la acumulación de energía, la cual se almacena en la olla y hace que el alimento se cocine.

Pese a que una cocina solar tipo caja funciona de la misma manera en cualquier parte del mundo, el trabajo de Estrada y Macía realiza un aporte fundamental en investigación térmica. Los egresados formularon un modelo matemático que determina el desempeño de la cocina en diferentes situaciones.

DE: El modelo define qué tipo de cocina es la más conveniente, qué materiales son los apropiados, si son de fácil consecución, cuál es la ubicación más acertada con respecto al sol y qué cantidad de alimento es capaz de cocer en un proceso rápido y eficaz.

UNP: ¿Qué tan versátil es para distintas situaciones?

DE: El modelo responde eficientemente a diferentes variables: cantidad de radiación que recibe del sol, cantidad de energía que no alcanza a captar, cantidad y tipo de alimentos, características físicas, geométricas y ópticas de las superficies (planas, curvas, parabólicas, compuestas, negras, brillantes, opacas, lisas, rugosas, de acero, de aluminio o de cobre). Es un sistema sencillo de ecuaciones algebraicas y diferenciales, que permite calcular el comportamiento del proceso al evaporarse el agua de los alimentos, si hay sol a máxima potencia durante 10 minutos y los próximos 10 está completamente tapado, por ejemplo.

Ventajas de cocinar con los rayos del sol

* Estas cocinas no necesitan madera, carbón, diésel, queroseno, parafina, ni electricidad.

* Son útiles para promover un modo de vida sostenible en cualquier parte del mundo.

* La cocina es segura y fácil de usar. La construcción es sencilla y estable.

* La comida no se quema y no necesita continua supervisión, permitiendo dedicar tiempo a otras tareas.

* La comida permanece caliente varias horas después de cocinada.

* También pueden ser utilizadas por el ejército o en salidas al campo.