¿Cocinar con el sol? Descubre todo sobre la cocina solar

En países en vía de desarrollo, su población (alrededor de dos millones de personas) recurre a la quema de leña o de excremento de ganado vacuno para obtener la energía necesaria para cocinar sus alimentos, ya que no tienen acceso a formas de energía más modernas, por razones estructurales o económicas, como lo son la electricidad o combustibles provenientes  de la refinación del petróleo o del gas.

Como daño colateral a esta práctica, mueren alrededor de dos millones de mujeres y niños como consecuencia de enfermedades respiratorias derivadas de la aspiración del humo generado.

Se estima que la mitad de la madera del planeta es quemada con estos fines, lo que se traduce en deforestación, erosión, desertización, incremento de las emisiones de CO2 y del efecto invernadero, en detrimento de la biodiversidad.

Por las razones expuestas, es evidente que se hace  necesario utilizar fuentes  energéticas alternativas, económicas, amigables con el ambiente y que preserven el equilibrio ecológico.

Entre las opciones disponibles están la energía solar, la eólica (viento) y la geotérmica, siendo el Sol la más factible para uso doméstico por ser gratuita, abundante, no contaminante (sin generación de CO2 o desechos radiactivos), disponible diariamente, no requiere ser transportada o almacenada y se puede convertir en energía calórica a ser utilizada para cocinar y hornear los alimentos mediante el uso de la Cocina Solar.

Existen regiones en el planeta muy favorables para el uso de la cocina solar, tales como Asia, África y Latinoamérica, ya que las mejores zonas son aquellas comprendidas entre latitudes de 40° y el ecuador.

Sin embargo, debe estimularse el uso de las cocinas solares en países más desarrollados como una forma de proteger los recursos naturales, mantener la biodiversidad, combatir el cambio climático y favorecer el equilibrio ecológico del planeta.

 

¿Qué es una cocina solar?

Una cocina solar es un equipo básico que emplea la radiación solar y la transforma en energía térmica, permitiendo así cocinar alimentos, calentarlos una vez cocinados y eliminar posibles microorganismos presentes en la comida. La cocción de gran parte de los alimentos es necesaria para facilitar su digestión y para que sean asimilados  y aprovechados adecuadamente por el organismo, en especial, la mayoría de los carbohidratos y proteínas, tales como las carnes y las legumbres.

Es una manera simple, ecológica (no contamina) y económica de cocinar, puesto que una vez adquirida la cocina solar, no hay gastos extras de ningún tipo, excepto, su mantenimiento periódico.

 

TIPOS DE COCINA SOLAR

Cocinas solares directas

El alimento es calentado directamente en su interior. A su vez, estas pueden ser de acumulación o de concentración.

1. Cocinas de acumulación (gran aislamiento):

Funcionan con el principio de la acumulación de calor o efecto invernadero. La energía radiante solar pasa a través de un material transparente como el vidrio o el plástico y es almacenada en el interior de un espacio aislado térmicamente por todas partes.

Las paredes laterales deben reflejar esta  radiación para que la cacerola reciba la mayor cantidad posible de calor. La cacerola y la pared inferior donde se apoya suelen ser de color negro para aumentar la absorción de la radiación. Entre las paredes internas y las externas se coloca un  aislante para resistir las temperaturas alcanzadas, además de minimizar la pérdida de calor. También se les suele llamar hornos solares.

Cuando las paredes se van calentando y radiando hacia el alimento, se pueden alcanzar temperaturas entre 90º y 120°C, en forma progresiva, lo que facilita una cocción lenta, sin quemar el alimento.

Las mejores ollas para cocinar en este tipo de cocina solar son las de aluminio o cobre por la alta conductividad térmica de estos metales, de preferencia con una superficie exterior negra, para reducir el tiempo de cocción.

Las ventajas de este tipo de cocina son: se orientan al Sol cada una a dos horas, son de bajo costo,  se puede cocinar en días nublados porque captan tanto la radiación directa como la difusa. Sin embargo, por el calor concentrado en su interior y por estar cerradas, resulta difícil remover el alimento o añadir ingredientes a la olla una vez colocada dentro de la cocina solar.

2. Cocinas de concentración

Funcionan mediante la concentración de los rayos solares hacia el recipiente con los alimentos que se desean cocinar. Esto se logra mediante una estructura, generalmente con forma parabólica, de material reflectante que concentra la radiación solar.

Esta clase de cocina solar permite alcanzar temperaturas superiores a las de los hornos solares, unos 200°C en el interior de la olla en días soleados, lo que permite realizar operaciones como: cocer al vapor, hervir, estofar, asar y freír.

Sus desventajas son: deben orientarse al Sol cada diez o quince minutos, por el alto calor que generan, necesitan atención constante para que no se quemen los alimentos, deben protegerse del viento y no permiten cocinar en días nublados ya que la radiación es difusa y no puede concentrarse.

A continuación les presentamos un cuadro comparativo entre ambos tipos de cocinas directas:

Uso de las cocinas solares de acumulación y de concentración
Características	Cocina de acumulación	Cocina de concentración
Necesidad de reorientación	Media	Alta
Facilidad de manejo	Sencilla	Regular
Estabilidad frente al viento	Buena	Baja
Temperaturas alcanzables	Regulares	Altas
Velocidad de cocción	Baja	Alta
Necesidad de vigilancia	Reducida	Elevada
Riesgo de incendio	Nulo	Posible
Precio	Bajo	Más elevado
Mantenimiento	Muy reducido	Regular
Facilidad de acceso ollas	Reducido	Fácil
Auto construcción	Fácil	Más complicada
Limpieza de las ollas	Sencilla	Normal
Facilidad de almacenaje	Buena	Regular
Permite freír y/o asar	No	Si

Fuente: GARCIA, J.

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Cocinas solares indirectas

Como su nombre lo indica, la energía calórica de estas cocinas proviene de una fuente externa, un colector de calor, cuya energía es transportada y bombeada por un circuito cerrado hasta la cocina usando un líquido portador de calor. Su construcción es más compleja, siendo menos popular.

Ejemplos de estos colectores son los  de vacío, cilindro-parabólicos, planos o paraboloides de revolución.

Este tipo de cocina es más costosa, pero permiten cocinar bajo techo.

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Componentes de una cocina solar

Las cocinas solares pueden ser construidas a partir de una amplia gama de materiales,  tales como: cartón, madera, madera contrachapada, mampostería, bambú, cemento, ladrillos, piedras, fibra de vidrio, cañas tejidas, caña de indias, plástico, papel maché, arcilla, tierra pisada, metales, corteza de árbol, u otros materiales.

Los componentes de una cocina solar son:

Un colector: que absorbe la energía radiante y la transforma en energía térmica, generalmente de color negro. En las cocinas de acumulación esta función la cumple una placa metálica (hierro galvanizado, aluminio, acero o cobre) pintada de color negro mate, ubicada en el piso de la cocina solar con el fin de absorber al máximo la radiación directa. En las cocinas de concentración, el colector es de tipo parabólico y se confecciona de materiales reflejantes, tales como espejos, papel aluminio o acero inoxidable. La radiación solar que cae sobre el superficie reflectora es reflejada concentrando los rayos sobre la olla.

Superficies absorbentes: superficies recubiertas de materiales que absorben la radiación solar incidente y emiten muy poco de la energía captada, lo que  reduce significativamente las pérdidas por radiación, mejorando la eficiencia de la cocina solar. Los materiales más comunes utilizados son metales como el níquel negro, cromo negro y zinc negro, óxidos como óxido de cobre, óxido de cobalto, óxido de hierro y óxido de tungsteno, y materiales como el latón y el aluminio anodizado

Cubierta transparente: para permitir el paso de la radiación solar incidente al interior de la cocina. El vidrio, el acrílico y otros plásticos son algunos de los materiales más utilizados.  Para aumentar la ganancia y disminuir la pérdida de la energía calórica, algunos modelos de cocinas solares emplean cubiertas dobles o triples, pero esto aumenta el costo y hace pesadas a las mismas.

Aislantes térmicos: disminuyen la transferencia de calor por conducción desde el interior de la cocina hacia el exterior, a fin de que se logren temperaturas lo suficientemente altas para cocinar. En cocinas de bajo costo se utilizan como aislantes térmicos la madera, el papel y el cartón. Otros materiales aislantes incluyen: hojas de aluminio, plumas, lana de roca, celulosa, cascarillas de arroz, lana, paja y periódicos. La fibra de vidrio y los plásticos expandidos no se recomiendan por su impacto ambiental y su alto costo.

Es importante que los materiales aislantes rodeen el interior de la cavidad de la caja solar donde se cocina, por todos los lados, excepto por la cubierta transparente. Cuanta menos pérdida de calor haya, más altas serán las temperaturas de cocción.

Barrera de vapor: Esta barrera impedirá desperfectos por agua en los materiales de la cocina, tanto aislantes como estructurales, a causa de la migración del vapor de agua, proveniente de los alimentos que se están cocinando, a las paredes y la parte inferior de la cocina.

Materiales reflejantes: utilizados para alcanzar mayores temperaturas en el interior de la cocina solar. Las superficies reflejantes permiten concentrar la luz solar. Entren los materiales más utilizados se encuentran el aluminio y la plata.

 

¿Dónde ubicar una cocina solar?

La cocina solar debe estar localizada en un lugar donde reciba la mayor incidencia de rayos solares a lo largo del día, sin la posibilidad de recibir sombra por la presencia de obstáculos tales como, paredes, techos, vegetación, estructuras sólidas, etc. Algunas posibilidades comprenden terrenos o espacios anexos a la vivienda, o en el techo de la misma si la vivienda no cuenta con espacios al aire libre.

 

Qué más tener en cuenta con las cocinas solares

Debemos tomar en cuenta que cocinar con las cocinas solares es más lento, en especial con las cocinas de acumulación (hornos solares).

El tiempo de cocción también es influido por el material y grosor de la olla, la cantidad y tipo de alimento a cocinar, y el contenido de agua.

Siempre que haya suficiente incidencia de los rayos solares, la temperatura ambiental externa no influye en la cocción de los alimentos.

Generalmente, los alimentos logran su cocción entre los 80º y los 100ºC sin embargo, solo se necesita que alcancen los 74ºC para eliminar la mayoría de los gérmenes patógenos causantes de enfermedades.

En el caso de las cocina de acumulación:

• Mantener en buen estado la cubierta transparente para permitir la entrada de los rayos solares, los aislantes térmicos para evitar la fuga de calor y las superficies reflectantes para incrementar la temperatura interna.
• Una vez iniciada la cocción, evitar abrirla innecesariamente ya que se perdería la energía calórica, bajando la temperatura y alargando el tiempo de cocción.
• Reposicionarla hacia el sol cada 1 a 2 horas
• Funciona en días nublados

En el caso de las cocina de concentración:

• Mantener en buen estado la superficie concentradora de la energía solar, por lo general una parabólica.
• Reposicionarla al Sol con mucha frecuencia ya que de ello depende el mantenimiento de la temperatura de cocción.
• Es importante utilizar ollas de color negro para absorber la energía concentrada con mayor eficacia.
• Ya que se alcanzan mayores temperaturas, se hace necesario vigilar la cocción para evitar que los alimentos se quemen.
• No puede cocinarse en días nublados

 

Ventajas y desventajas de la cocina solar

VENTAJAS

• Bajo costo de instalación
• Sencillas de usar
• Económicas, no requieren ningún combustible
• Fáciles de limpiar y mantener
• Mayor calidad nutricional de los alimentos por la cocción lenta y las temperaturas más bajas empleadas
• Ecológicas y amigables con el ambiente, no generan humo, ni dióxido de carbono.
• Ya que no generan humo, evitan las enfermedades respiratorias y las muertes por esta causa
• Mayor seguridad. No causan incendios
• Posibilidad de fabricación casera y artesanal
• Se pueden usar para potabilizar el agua gratuitamente, mediante el calor
• Beneficia a los países y regiones donde los recursos energéticos son escasos y/o costosos

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DESVENTAJAS

• Ya que necesita del Sol para su funcionamiento, no se puede cocinar de noche o cuando las condiciones meteorológicas son adversas.
• Se requiere de mayor tiempo para cocinar
• Si la temperatura ambiental es muy fría, es incómodo cocinar en exteriores
• Deben ser reorientadas varias veces al día para mantener su eficiencia. Trabajan mejor en las horas del mediodía
• No son convenientes en regiones de latitudes altas, lejanas del ecuador
• Más complejo de implementar en las ciudades donde las personas habitan en edificios sin áreas externas

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Bibliografía consultada:

Cocina solar de ultra-bajo consumo

Universidad Carlos III de Madrid. Departamento de. Ingeniería Térmica y de Fluidos.  Trabajos Fin de Grado Escuela Politécnica Superior [2413] 2016-03

Cocinando con el Sol todos los días del año

Eduardo A. Rincón Mejía ‘ Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de la Ciudad de México UAEM. Diciembre 2001

La cocina solar. Un sistema de aprovechamiento directo de la energía solar para cocer los alimentos junto a otras aplicaciones

Revista bibliográfica de geografía y ciencias sociales
Universidad de Barcelona
ISSN: 1138-9796.
Vol. VII, nº 376, 25 de mayo de 2002

ENERGÍA ALTERNATIVA “Reemplazo de la cocina de combustible fósil, por una cocina de energía solar”

Seminario de Diseño Industrial, Seminario de Procesos productivos,  noviembre del 2007

UNIVERSIDAD DE CHILE, Facultad de Arquitectura & Urbanismo, Escuela de Diseño, Carrera de Diseño Industrial

El sol, la cocina solar y la solidaridad: una receta muy sabrosa

Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, Vol 7, No 2, 2010

Nuevas experiencias de campo con cocinas solares

Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente (AVERMA) → Volumen 04, Año 2000

 

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