Cocinando con el sol

T.E.L: 3 min. 48 seg.

El Sol es una fuente de energía que no sólo podemos usar para iluminarnos o adquirir un bronceado de la piel. También podemos usar la energía estelar para cocinar, con grandes beneficios.

¿Y por qué habríamos de cocinar con la energía del sol?
Por varias razones, pero principalmente porque en lugares remotos no existe una conexión a la red de gas o un tendido eléctrico. Pero además es una forma de cuidar el medio ambiente, ya que una alternativa podría ser la utilización de leña que representa una de las causas de la desertificación. La energía solar no posee emisiones de humo y, como si esto fuera poco, la creación, instalación y uso de estas cocinas solares puede significar un desafío y un orgullo para la comunidad.

Cierto es que si se depende de energía solar, no podremos usar estas cocinas durante la noche o en jornadas de mal tiempo. Sin embargo, es perfectamente posible crear sistemas de energía solar más complejos -y más onerosos- que permiten almacenar energía para su posterior utilización.

La idea aquí es ver alguna de la física básica implicada en la cocción solar y algo de astronomía asociada con dos objetivos:
Por un lado hablar de un tema que quizás alguno no conozca y le pueda picar el "bichito" de la curiosidad y, por otro, como manera de enlazar a otros sitios en los que abunda la bibliografía y las actividades al respecto para los que tenga mayor interés.

Y podría agregar un tercer objetivo: demostrar, por si hace falta, que la física no es sólo "teórica", sino que sus conocimientos tienen innumerables aspectos prácticos que pueden mejorarnos la calidad de vida. Y que no necesariamente en física todo es "destrucción", como a veces se intenta difundir por la nefasta creación de bombas atómicas.

El Sol como hornalla
No hace falta aclarar que para muchas comidas no hace falta cocinar: ensaladas, sándwiches, etc, no requieren usualmente de una fuente de calor. Pero para otros preparados sí necesitamos cocinar, es decir, elevar la temperatura de los ingredientes más allá de la temperatura del medio ambiente (de unos 20º C) hasta el punto de ebullición del agua (100º C) o más.

¿Cuánta energía necesitamos?
Para aumentar en 1º C la temperatura de un gramo de agua necesitaremos una cantidad de energía a la que se llama "caloría", unidad de medida frecuentemente usada. Para que mil gramos (un litro)de agua pase de la temperatura ambiente al punto de ebullición se requieren unas 80.000 calorías.

El tiempo necesario para la cocción dependerá de varios factores, pero fundamentalmente de la potencia de la fuente de calor. Una fuente de un kilovatio entrega aproximadamente 240 calorías por segundo. Para alcanzar las 80 mil calorías antes señaladas tardaríamos alrededor de 5 minutos.

La radiación del Sol que llega a la atmósfera del planeta es de unos 1,4 kilovatios por metro cuadrado de superficie perpendicular a la dirección de los rayos.
Pero parte de esa energía se disipa. ¿Por qué el cielo es azul, sino?
Pero también hay otros factores a considerar como la superficie de la cocina, así como de los materiales que se usen tanto en la propia cocina como en las ollas que se usen. También influye la presencia de viento.
Ocurre que el calor se transfiere, desde los cuerpos de mayor temperatura a los de menor temperatura. Una de las formas de transferir calor es la convección que se produce en el aire y el agua, dos elementos de la naturaleza que decidamente influyen en una cocina solar, al aire libre.

Para que se pueda lograr una cocción efectiva en una cocina solar, deberemos tratar de:

que la superficie colectora sea lo más grande posible

Usar materiales para la superficie que no absorban mucho calor (que lo reflejen). En este punto hay que notar que el costo y la practicidad de ciertos materiales, aunque puedan ser mejores para reflectores pueden no ser la mejor opción. Una posibilidad al alcance es el aluminio con el que se puede revestir una plancha de cartón o madera, por ejemplo.

Para algunas comidas el tiempo requerido podría ser de horas, por lo cual, en virtud de que el Sol cambia de posición en el cielo (1), sería necesario que la cocina se pueda girar.

Usar recipientes que absorban calor, de color negro por ejemplo

Ubicar la cocina en un lugar en el que el viento incida poco

Efecto invernadero para un buen puchero
Es posible construir hornos solares que son diseñados en forma de caja construida con materiales aislantes y pintadas de negro en su interior. Este cubo no tendrá tapa y por allí ingresará la energía solar. Lo que se produce aquí es el famoso efecto invernadero, porque la radiación del sol entra pero el calor generado no sale con facilidad.

Una antena para la sopa
Las cocinas suelen estar diseñadas con forma de antena parabólica recubiertas con aluminio.
Aquí vemos el diseño de Javier Bertami, premiado en el concurso Innovar 2006.

Existen múltiples diseños de cocinas solares. En los enlaces relacionados indico sitios con abundante bibliografía, recetas y materiales relacionados sobre el tema.

(1): El Sol no gira alrededor de la Tierra, es a la inversa, pero en definitiva ése es el efecto que percibimos, el giro aparente del Sol, que en esta parte del mundo, en el Hemisferio Sur, a los 40º de Latitud para Argentina por ejemplo, sabemos que el Sol sale por el Este y se pone en el Oeste y que llega al cenit al mediodía.

Nota escrita para el V Carnaval de la física, en esta edición hospedado por Cienciamia. Para unirse y leer las entradas existe una red social en Ning.