cocción de alimentos con estufas solares

Transcripción

1 EXPO AVENTURA Y ECOTURISMO SEMINARIO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Y ENERGÍAS RENOVABLES EN PROYECTOS TURÍSTICOS COMUNITARIOS World Trade Center, Ciudad de México México D.F. 2 de junio de 2006 cocción de alimentos con estufas solares Eduardo A. Rincón Mejía y Asociación Nacional de Energía Solar A. C.

2 RESUMEN Se presentan hornos y comales solares de alto rendimiento diseñados y construidos en México, con los que es posible cocinar cualquier alimento aún en temporada de lluvias. Los hornos están diseñados para operar alrededor de los 120 º C para que ningún alimento se pueda quemar, para que los nutrientes se conserven y para que la comida quede más sabrosa. En el caso de los comales, con éstos alcanzan temperaturas de operación superiores a los 250 ºC, con los que se pueden freir y preparar tortillas, quesadillas y otros alimentos de origen prehispánico, pero también, hot cakes, hamburguesas, carnes a la parrilla, etcétera.

3 INTRODUCCIÓN El Plan para la Implementación de la Agenda 21 define el turismo sustentable, dentro del que se incluye al ecoturismo, como: aquel que incrementa los beneficios para la población y la comunidad anfitriona, manteniendo la integridad cultural y ambiental, mejorando la protección de las áreas ecológicamente sensibles, y contribuyendo a fortalecer las comunidades rurales y locales

4 Parque Nacional Isla Contoy, México Desde el punto de vista energético, todo desarrollo turístico sustentable está necesariamente basado en las fuentes renovables de energía, como lo son la radiación solar y sus manifestaciones secundarias como el viento, la biomasa, la lluvia, etcétera. Existen ya en el mercado sistemas altamente confiables, eficaces y económicos para aprovechar las fuentes renovables de energía, que son muy abundantes en todo México.

5 Horno y comal solares Tolokatsin Entre estos sistemas para el aprovechamiento de la energía solar se encuentran los hornos y los comales solares, con los que es posible cocinar cualquier alimento sin necesidad de quemar combustibles fósiles ni leña. Esto tiene un gran atractivo ambiental y económico, ya que la cocina por lo general contribuye con más del 20% del consumo energético térmico en un desarrollo turístico.

6 Centro de Ixcan, Chiapas Los desarrollos turísticos del futuro deberían emplear en gran escala estos hornos y comales solares en beneficio del ambiente y de los usuarios, que se ahorrarían el combustible fósil o la leña, se evitarían el riesgo a sufrir quemaduras o intoxicaciones por respirar gases producto de la combustión o combustible no quemado y comerían más saludable y sabroso.

7 MOTIVACIÓN Alrededor de 28 millones de mexicanos comen alimentos guisados con leña (a nivel mundial son unas 2 mil millones de personas las que se alimentan con comida cocinada con leña )... Y el resto comemos alimentos cocinados con gas L P o gas natural... Y cientos se accidentan cada año por quemaduras, intoxicaciones, explosiones...

8 El continente africano depende de la madera y el carbón de leña para la cocina y la calefacción doméstica. En el año 2000, casi 470 millones de toneladas de madera fueron consumidas en hogares del África Subsahariana en forma de leña y carbón vegetal, más madera "per capita" que en cualquier otra región en el mundo! Cerca de dos millones de personas, principalmente mujeres y niños, mueren prematuramente cada año en el planeta de enfermedades respiratorias causadas por la polución de tales fuegos. Algunos estudios encuentran que el humo de fuegos de madera usada para cocinar causará aproximadamente 10 millones de muertes prematuras entre mujeres y niños hacia el 2030 en África, y descargará al medio ambiente unos 7 mil millones de toneladas de carbono en forma de gases de efecto invernadero para el 2050, alrededor del seis por ciento del total esperado para el continente.

9 Este problema puede ser resuelto, y esos millones de muertes pueden evitarse si se emplean cocinas solares de alto desempeño, como las que se presentan en este artículo. Cabe hacer mención que en la internet es posible encontrar decenas de modelos comerciales o para autocontrucción de cocinas solares, y se han establecido redes mundiales para su promoción, sin embargo, la gran mayoría de ellas presentan inconvenientes, como fugas luminosas y destellos que pueden dañar la vista, bajo rendimiento en temporada de lluvias, exceso de tiempo requerido para la cocción de muchos alimentos, corta duración de las cocinas, etcétera. Estos inconvenientes no existen en los hornos y los comales solares Tolokatsin.

10 LOS HORNOS SOLARES TOLOKATSIN Constan de un Concentrador Multicompuesto CMC de 8 espejos, distribuidos en cuatro pares, como se muestra en la figura. Tienen un recipiente hermético cilíndrico que se calienta por la luz concentrada proveniente del CMC. Dentro del horno se coloca un recipiente de acero inoxidable en donde se ponen los alimento. Este recipiente puede tener subdivisiones para preparar simultáneamente varios guisos. Nada se puede quemar, ya que la temperatura no sobrepasa los 140 C. Por ser hermético y esterilizador, mientras no sea abierto, los alimentos pueden conservarse durante días sin necesidad de refrigeración. Los alimentos se pueden colocar dentro del horno antes de que amanezca, y abrirse a la hora que uno desee comer ( mediodía, por la tarde, en la noche, etc.) Los alimentos quedan más sabrosos y nutritivos.

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12 EL HORNO SOLAR TOLOKATSIN COMBINA CPCs PARA ABSORBEDORES CIRCULAR Y PLANO De esta manera se logra una concentración tridimensional a partir de encorvar espejos planos

13 DEMOSTRACIÓN A ESTUDIANTES DE PRIMARIA ( Toluca, 2002 )

14 Parte de un embarque de 480 pequeños hornos Tolokatsin ( Toluca, 1997 )

15 Comida solar para 260 comensales realizada en San Juan del Río, Querétaro, el 22 de abril de 2005

16 Horno solar del Dr. Álvaro Lentz Herrera, en operación

17 . Lista de algunos platillos guisados en una sola etapa de cocción con un horno Tolokatsin Sopa de verduras Carne en caldo Caldo de pollo Tamales Cochinita Pibil Caldo de pescado Caldo tlalpeño Conejos en chileajo Pancita Mixiotes Barbacoa Verduras cocidas Frijoles Flanes Pasteles Struedel de manzana

18 Tiempos recomendados para la cocción de diferentes alimentos en un horno solar Tolokatsin, a plena carga (8 kg), con cielo despejado Alimento Papas Zanahorias Carne de Cerdo Carne de pollo Sopa de verduras Frijoles Flan Pescados Pan Barbacoas Tiempo (horas)

19 LOS COMALES SOLARES Un comal solar es un dispositivo que consiste en una plancha horizontal metálica o cerámica que se calienta con radiación solar concentrada para tostar o freir alimentos. En México, los comales convencionales son indispensables para la preparación de muchos alimentos de origen prehispánico.

20 Los comales solares Tolokatsin consisten en una plancha horizontal (de acero inoxidable o de barro cocido) que se calienta principalmente desde abajo con radiación solar concentrada proveniente de un concentrador multicompuesto que generalmente tiene 11 ó 15 espejos (Tolokatsin 1 ó 2). Solamente 2 ó 4 de los espejos son curvos y todos los demás son planos, de modo que se pueden manufacturar muy fácilmente en casa o en un pequeño taller. Para un ángulo de aceptación 15, el cual permite concentrar la luz solar durante casi una hora sin necesidad de seguir al Sol, se pueden alcanzar temperaturas cercanas a 200 C, suficientemente altas para freir y tostar.

21 En la figura se muestra un comal Tolokatsin 1, que consta de cuatro pares de espejos planos, dos espejos curvos y un gran espejo plano articulado que sirve además como tapa.

22 Principio de operación Un rayo de luz R 1 que incida sobre el punto extremo B, el cual es el borde del espejo curvo CM, formando con la vertical un ángulo - θ 0, se reflejará tangente a la plancha horizontal.

23 Principio de operación Un rayo de luz R 2 que incida sobre el punto extremo B, formando con la vertical un ángulo +θ 0, se reflejará hacia el espejo plano PM 1 (rayo R 2 ) y de allí se reflejará hacia el punto extremo E (rayo R 2 ) de la plancha horizontal.

24 Principio de operación Un rayo de luz R 3 que incida sobre el punto D, el cual es la unión del espejo curvo CM con el espejo plano PM 2, formando con la vertical un ángulo - θo, se reflejará hacia el extremo E de la plancha horizontal.

25 Principio de operación Un rayo de luz R 4 que pase sobre el punto E, el cual es el extremo de la plancha horizontal, formando un ángulo +θ 0 con la vertical, incidirá sobre el punto G, que está en la unión de los espejos planos PM 1 y PM 2.

26 Trazado de rayos que inciden sobre el punto B

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31 Trazado de rayos que inciden sobre los espejos planos y curvo

32 Trazado de rayos que inciden perpendicularmente sobre el comal

33 Trazado de rayos que inciden con un ángulo de 2.5 sobre el comal

34 Trazado de rayos que inciden con un ángulo de 5.0 sobre el comal

35 El primer comal solar Tolokatsin 1 (1999)

36 El comal solar Tolokatsin 2

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45 En el Tolokatsin 3 los 4 espejos parabólicos son sustituidos por 18 ó 14 espejos planos rectangulares

46 Horno solar Tolokatsin 3, con refrigerador solar integrado

47 En conclusión Se han desarrollado hornos y comales solares con los que es posible guisar cualquier alimento en casi todos los días del año. Éstos pueden ser usados no sólo para freir o tostar, sino como colector solar para otras aplicaciones (refrigeración, secado, ) Son dispositivos baratos y fácil de construir, sobre todo si se emplean solamente materiales locales. El uso de las estufas solares puede ser complementado con estufas de alcohol o bogás, con las que se puede cocinar de noche o cuando llueve. Estos hornos y comales solares son ideales para el Ecoturismo.

48 MUCHAS GRACIAS!