Важни приложения на слънчевите пещи

В части на света с надеждна енергийна инфраструктура, слънчевото готвене е повече забавление, отколкото необходимост. Но това може да се промени на места като Калифорния, където продължителните прекъсвания на електрозахранването за предотвратяване на горски пожари заплашват да се превърнат в новата норма. Способността да се готви храна и да се загрява вода не е дадена в много селски райони по света, но за хората, които живеят там, слънчевите пещи могат да бъдат спасител.

Международната застъпническа група Solar Cookers International заявява, че на трима от седем души по света липсва гориво за готвене. Също така е малко вероятно тези хора да имат санитарни водоизточници и често им липсват надеждни методи за стерилизация, което изостря риска от заболявания и инфекции. За тях и за хората в аварийни ситуации навсякъде слънчевите пещи осигуряват повече от една съществена функция.

Всяка соларна готварска печка включва отразяваща повърхност, която фокусира слънчевата енергия върху готварския продукт. Оригиналната соларна готварска печка, създадена от швейцарския физик Хорас де Сосюр през 1767 г., по същество представлява стъклена кутия. Модифицирана версия, включваща огледала, успя да приготви месо за един час, а добре изолиран модел осигури готвена храна за астронома Уилям Хершел, докато пътуваше през Южна Африка през 1830 г.

Днес горещата кутия е само един от четирите налични соларни котлона. Останалите три са или по-преносими, или генерират по-интензивна топлина, но горещата кутия остава един от най-популярните, ако не и най-популярният тип. Всички видове имат своите предимства и недостатъци:

• Панелната печка: Най-леката, преносима и най-достъпна готварска печка, този тип фурна се състои от множество отразяващи панели, които обикновено се сгъват за лесно транспортиране. Когато бъдат разположени, панелите фокусират слънчевата светлина върху централна зона за готвене и могат да приготвят ястие за броени часове. Основната му слабост е липсата на изолация.

• Параболичната готварска печка: Подобно на панелна готварска печка, параболичната готварска печка има отразяващи панели, но те са извити, за да фокусират по-интензивно слънчевата светлина върху зоната за готвене. Тази готварска печка също няма изолация, но я компенсира, като генерира достатъчно топлина, за да изпържи храната.

• Печката GoSun: Тази относително нова иновация се състои от вакуумна тръба, която държи предметите, които трябва да бъдат приготвени. Тръбата позволява на слънчевата светлина да проникне, а вакуумът действа като изолатор за задържане на топлината вътре. Той може да приготви храна за осем за по-малко от час и работи във ветровити и частично облачни дни и дори при замръзване.

• Горещата кутия: Стандартната слънчева фурна и тази, която вероятно бихте направили, ако участвате в слънчева печка проект, е изолирана кутия със стъклен капак и отразяващ панел, който фокусира светлината върху готвенето ■ площ. Моделите от по-висок клас имат по-ефективна изолация и повече панели. Като цяло горещата кутия струва малко повече от панелната готварска печка и тъй като е изолирана, тя има по-широк спектър на употреба, въпреки че е по-малко преносима.

Готвенето на храната прави вкуса й по-добър, но това не е най-важната причина за това. Загряването на храната до температура, достатъчно висока, за да убие микроорганизмите, които могат да причинят заболяване, я прави по-безопасна. Важността на соларната печка е, че тя може да генерира топлина, достатъчна за това без гориво източник, различен от слънчевата енергия, което е жизненоважно на места, където дървото и петролът са накратко доставка.

Въпреки че вкусът е второстепенно съображение, той все още е важен и храната от слънчева фурна, особено котлон или готварска печка GoSun, често има по-добър вкус от конвенционалната. Това е така, защото соковете от храната се задържат във фурната и рециркулират в храната, вместо да се разсейват в атмосферата.

Много части на света, в които горивото е оскъдно, имат високи температури и влажност, които са идеални условия за микроорганизми и патогени, които замърсяват водните пътища. Дори водата, извлечена от кладенци, бързо се замърсява при такива условия, а заболявания като тиф и холера представляват сериозна опасност за здравето.

Международната мрежа на слънчевите печки отбеляза че пастьоризирането на вода в соларна печка преди консумация чрез повишаване на температурата до 151 градуса по Фаренхайт (66 градуса по Целзий) е ефективен начин за нейното пречистване (като за разлика от нагряването до 212 F / 100 C, както бихте направили в чайник на печка), и всеки тип слънчева фурна може да постигне достатъчни температури за това при подходящите условия.

Слънчевите фотоапарати, които събират водна пара от вряща вода, кондензират я и я депонират в чисти съдове, се използват по-често за тази цел, отколкото готварски печки. Още по-просто, Швейцарският федерален институт по водни науки и технологии препоръчва СОДИС, метод за пречистване на вода, който включва пълнене на чисти, бистри PET бутилки с вода и оставянето им на пълно слънце за шест часа.

В части на света, където замърсената вода е основна причина за заболяване, властите препоръчват да се вари поне 10 минути преди да се пие. Разходите за гориво за това представляват значителна част от дневния доход за хората в тези райони, но слънчевата енергия е безплатна. Само малко количество вода може да бъде пречистено наведнъж в конвенционална готварска печка, но изследователите са разработили котлони с дълбоки ястия, които могат да обработват до 3 галона в слънчев ден.

В страни, където чистата вода е оскъдна, инфекциите, които се развиват в резултат на неправилно стерилизирано медицинско оборудване, са често срещани. Химически дезинфектанти, като йод, се предлагат рядко, а горивото за вряща вода е скъпо. На такива места слънчевите пещи осигуряват евтина и достъпна алтернатива на дърва и нефт за отопление на вода.

Предпочитаното устройство за стерилизация на медицинско оборудване е автоклавът, който генерира пара и я подава в контейнер под налягане. Устройство със слънчева енергия, наречено слънчев клав, използва слънчевата енергия за генериране на пара чрез използването на метални и въглеродни наночастици, разпръснати във воден разтвор. Тези частици абсорбират топлината много бързо и я прехвърлят във водата, която се изпарява дори в хладни дни, за да създаде парна баня, която стерилизира оборудването за около 30 минути.

Един от големите проблеми при използването на дърва и нефт за нагряване на вода е, че дървесните пожари отделят във въздуха вредни газове и твърди частици и хората трябва да дишат този въздух. Това е особено опасно, когато огънят е в къща с неадекватен комин и лоша вентилация, както се случва в много селски райони. Световната здравна организация посочва, че 4 милиона души умират всяка година от заболявания, свързани с готвенето на закрито.

Слънчевите печки са напълно чисти и премахват този проблем като цяло, но те са жизнеспособно решение само в страни с подходящ сух и слънчев климат. Те не работят при облачно време или през нощта и трябва да се планират съчетания за готвене, за да се възползвате от слънцето, докато то е навън. Това може да изисква адаптиране към хранителните навици.