Con poche ore di sforzo e i materiali adeguati, quasi chiunque sia abile con gli strumenti può costruire una piccola fornace solare in grado di produrre temperature superiori a 500 gradi Fahrenheit. Per prima cosa scegli una lente o uno specchio riflettente come mezzo per focalizzare i raggi del sole; questa scelta influisce sulla disposizione del telaio del forno e di altre parti. Puoi usare il forno per far bollire l'acqua, saldare piccoli oggetti o per altre applicazioni che richiedono alte temperature.
Lente o specchio?
Una fornace solare funziona concentrando la luce solare da un'area di circa un piede quadrato fino a un pollice quadrato o più piccolo; in una giornata di sole, i raggi intensi trasportano energia sufficiente per rendere il punto focale estremamente caldo. Funzionerà una lente o uno specchio delle dimensioni di una teglia per pizza media; uno più piccolo non raccoglierà abbastanza luce per essere utile e uno più grande potrebbe essere ingombrante. Una lente di Fresnel è una lente ideale per il compito; è costituito da un pezzo piatto di vetro o plastica trasparente con scanalature concentriche incise su di esso. Le lenti di Fresnel sono economiche e disponibili nei negozi di hobby scientifici. Uno specchio parabolico è un'altra buona scelta; non è necessario che sia di qualità ottica perfetta perché il tuo obiettivo è mettere a fuoco la luce, non creare immagini. È importante notare che una lente focalizza la luce sul lato opposto alla luce solare in arrivo; la messa a fuoco di uno specchio è dalla stessa parte. Se scegli la lente di Fresnel per la tua fornace e se ha un lato scanalato, quel lato è rivolto verso l'esterno, verso il sole.
Telaio
Costruisci il telaio per la fornace solare come mezzo per tenere ferma la lente o lo specchio e per tenere un collettore che cattura la luce focalizzata. È possibile utilizzare materiali robusti in metallo, legno o plastica per costruire il telaio, purché si evitino materiali lucidi che potrebbero riflettere accidentalmente la luce solare negli occhi. Idealmente, la montatura ruota su un asse orizzontale per regolare lo specchio o l'obiettivo in modo che punti direttamente al sole, indipendentemente dalla stagione o dall'ora del giorno. Dopo la regolazione, il perno dovrebbe serrarsi saldamente in posizione, creando una configurazione stabile.
Collettore
Il collettore della fornace è una tazza o un contenitore che cattura i raggi concentrati del sole e si surriscalda. Utilizzare metallo opaco o con finitura opaca per il contenitore; la plastica si scioglierà o brucerà quasi istantaneamente e il metallo lucido potrebbe riflettere il sole negli occhi. Evitare il metallo verniciato, poiché i raggi solari caldi bruceranno la vernice, producendo possibilmente fumi pericolosi. Procurati un mattone che serva da piedistallo ignifugo su cui appoggiare il collettore; anche il metallo funzionerà, sebbene un mattone non conduca il calore lontano dal collettore, contribuendo a mantenerne la temperatura elevata.
Sicurezza
Ci sono due rischi chiave per la sicurezza con il tuo forno solare: calore e luce solare intensa. Se tocchi il collettore o metti la mano nell'area focale, la luce focalizzata produrrà ustioni dolorose. Presta la stessa attenzione con gli oggetti che riscaldi con la fornace solare come faresti con gli oggetti caldi da un forno da cucina; usa le pinze per posizionare e recuperare gli oggetti nel raccoglitore. La luce solare intensa e concentrata rappresenta anche un pericolo per i tuoi occhi; evita di fissare la luce focalizzata per periodi prolungati e non lasciarla mai riflettere direttamente negli occhi.
Usi
La potenza di un forno solare è direttamente correlata alle sue dimensioni; lenti e specchi più grandi producono temperature più elevate. Un grande forno solare indipendente, di circa un metro, fonderà metalli morbidi come piombo e rame; i modelli da tavolo più piccoli possono fondere la saldatura. Con cura, puoi anche usare la fornace per cuocere l'argilla in ceramica. Farà bollire l'acqua per cucinare e arrostire carne e verdure. Puoi anche usare il calore della fornace per alimentare un motore Sterling per l'elettricità o per far funzionare piccole macchine.