O que é Forno Solar5% concluído

Introdução

O uso de concentradores para captar a energia solar, remonta pelo menos dois séculos antes de Cristo, quando Arquimedes havia repelido um ataque romano a Siracusa. Mas somente a partir da década passada se intensificaram os estudos e o desenvolvimento de tecnologias para cozinhas solares. A idéia de um fogão alimentado por energia solar não é novidade. Nem mesmo a utilização de parábolas para aquecer é uma descoberta: os vikings ateavam fogo às velas das embarcações inimigas utilizando um equipamento semelhante (BEYER et al., 2004).

O que é o Forno Solar 

O forno solar é um tipo de forno descrito por Nicholas de Saussure por volta de 1770 e criado por Horace de Saussure em 1767. É constituído de uma caixa com fundo preto e tampa de vidro, com abas refletoras. O fundo preto absorve a luz solar e converte-a em radiação infravermelha, que não passa pela tampa de vidro, criando o efeito estufa.Desta forma, possui a capacidade de atingir 150ºC, cozinhando qualquer alimento sem dificuldade.

É um aparelho eficaz de simples confecção e utilização, que trás muitos benefícios a quem o utiliza. Apesar disto, não é uma tecnologia amplamente adotada por países em desenvolvimentos como o Brasil, mesmo com algumas tentativas de implementação. Possíveis fatores responsáveis por isto são o preconceito, por considerá-lo um aparelho "feio e artesanal" para pessoas que não tem condições de ter um fogão convencional; a funcionalidade, que é muito diferente do que se tem por padrão social; e a própria falta de incentivo do governo, devido ao barateamento do gás de petróleo liquefeito. Tem sido utilizados em regiões com carência de combustíveis, como Índia, China, Quênia, Afeganistão e Senegal.

Segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, a utilização do fogão solar por 30% da população brasileira reduziria anualmente a extração de lenha para cozimento de alimentos em 5.370.000 m³, uma quantidade significativa. Um modelo simples construído com papelão, vidro e papel alumínio é o bastante para atingir até 300ºC, dependendo da eficiência e vedação do equipamento.

Claro que, apesar de atingir temperaturas surpreendentes, possibilitando assar um bolo em uma hora e meia, o forno solar é totalmente dependente da condição climática e, portanto, não dá para achar que um dia todas as pessoas terão um casa. Mas, em regiões pobres, principalmente na África, onde o sol é constante e a lenha responde por quase 100% da energia consumida, os fornos solares podem provocar uma verdadeira revolução. 

No nordeste árido brasileiro, cerca de 5.000.000 de famílias  depende quase que inteiramente de lenha que deve ser coletada diariamente para  a cocção de alimentos.Esta coleta de lenha equivale a um grande desmatamento em toda esta região semi desértica, sem contar com as 15 horas semanais consumidas nesta atividade.Com o forno solar todo tipo de alimento pode ser cozido, com a vantagem da alimentação nunca chegar a queimar-se, liberando a mulher para outras atividades.

A lenha tem pelo menos dois grandes problemas associados ao seu uso como fonte de energia: sua "colheita" destrói ecossistemas e sua queima libera gases de carbono, que poluem o ar e intensificam o efeito estufa. O forno solar não só é capaz de cozinhar sem poluir como também esteriliza a água em meros 20 minutos, quando atinge 65 ºC, a temperatura necessária para matar todos os microorganismos capazes de causar alguma doença. E o melhor é que cada pessoa pode construir o próprio forno solar, gastando quase nada. 

Em 1990, a associação internacional Solar Cookers distribuiu fornos desse tipo a 28 mil famílias no Quênia e, oito anos depois, constatou que cerca de 20% delas ainda usavam os painéis como equipamento principal da "cozinha". Quase 6 mil famílias, que estariam queimando lenha, adotaram a cozinha sustentável.

 

Vantagens para o usuário e o meio-ambiente10% concluído

 Vantagens para o usuário e o meio-ambiente

Para o usuário:- Equipamento barato e fácil de fazer e usar.- Economiza gás butano, carvão e lenha, sobrando mais dinheiro para a compra de alimentos. - Reduz o trabalho de cozinhar feijão, arroz, carnes, bolos, pães, doces, papinhas, polenta, pures, massas, salgados e vegetais. ---  - Toda a comida é colocada no forno ao mesmo tempo e não precisa ser mexida ou vigiada durante o cozimento pois não queima, deixando o usuário livre para outras atividades.- Menos trabalho lavando panelas pois a comida não queima, não seca, não gruda.- Promove mais saúde pois a comida cozinha lentamente e a temperaturas mais baixas, preservando os nutrientes.- Reduz as doenças nos olhos e nos pulmões causadas pela fumaça resultante da queima de lenha na cozinha.- Não causa incêndios nem queimaduras.- Pode ser usado com segurança até pelas crianças- Produz comida mais saborosa pelo cozimento mais lento, (mais tempo para incorporar os temperos) e pela retenção do vapor e do aroma em panelas fechadas no espaço fechado do forno.- Possibilita pasteurizar a água e o leite para o consumo da família, reduzindo o risco de diarréia, náusea e vômitos provocados pela contaminação.- Possibilita fazer conservas e desidratar frutas e sementes, aumentando sua duração.- Possibilita a fabricação artesanal de fornos para venda assim como a restauração, conserto ou reforma de fornos usados. - Possibilita ao usuário promover cursos ou oficinas para ensinar a fazer e usar fornos solares, uma fonte de renda ainda inexplorada e de grande potencial de crescimento.- Possibilita fazer e vender, sem custo de combustível, pães, bolos e biscoitos assados ao sol, aumentando as fontes de renda da família.- Pode ser útil como material didático em projetos de feiras de ciências nas escolas públicas e particulares.- Possibilita o uso em outras tarefas como a esterilização de instrumentos, derretimento de ceras ou parafina, tingimento de tecidos, etc.- Possibilita a utilização, em dias nublados, como ambiente térmico, para completar o cozimento de alimentos fervidos em fogão convencional, pela capacidade de manter o calor por muito tempo.- Promove a participação pessoal do usuário na campanha mundial pela preservação do meio-ambiente.

Para o meio-ambiente:- Possibilita grande redução no uso de combustíveis fósseis como gás butano ou querozene que poluem a atmosfera e que vão se esgotar.- Possibilita grande redução no uso de combustíveis renováveis como a lenha e o carvão que poluem a atmosfera e contribuem para o desmatamento com suas conseqüências graves para o meio-ambiente como a erosão e o empobrecimento dos solos, a poluição das águas, a redução das chuvas e da oxigenação do ar e o avanço do processo de desertificação.

Tipos e funcionamento do forno solar15% concluído

Tipos e funcionamento do forno solar

Existem 4 tipos de forno solar: Caixa, Painel, Parabólico e Industrial. Os 3 primeiros a nivel domestico, cada um tem suas vantagens e desvantagens. O Forno solar Caixa (fogão de caixa solar) consiste em uma caixa térmica de todos os lados, com o rosto coberto com plástico permite que a luz entre. Cada uma das superfícies internas da caixa com o fogão solar é coberto com material reflexivo. Este tipo de fogão solar não necessariamente reflete a luz, em certa medida, se não que aquece a caixa completamente e permite que grandes quantidades de alimento a ser cozinhado no interio

O fogão solar parabólico, como o próprio nome indica, é feito de um material reflexivo em forma de parábola que concentra a luz em um ponto específico. Eles são conhecidos por sua habilidade para cozinhar com a energia solar de forma rápida e eficiente. Infelizmente, muitas vezes muito caro e complicado de fazer. Há também problemas de segurança que as tornam difíceis de usar, e indesejável.

O fogão ou forno solar de painéis solares, se refere a qualquer fogão solar feito de painéis que convergem a luz direta para uma determinada área. Não é tão eficaz como um  forno solar parabólico, mas é muito mais seguro e mais fácil de construir.

 Vejamos um pouco mais sobre o funcionamento deles:

Caixa

Painel

Parabólico

IndustrialProdução de electricidade

Neste curso  usaremos um método mais simples e eficiente de construçao, faremos um forno solar do tipo Caixa, em poucas horas e com pouco dinheiro ou recursos. Isto também será um bom projeto para ser utilizado em oficinas, além do que se despenderá menos tempo na construçao e mais na discussao da concepçao do forno solar, tais como: materiais alternativos, métodos de cozimento, ambientes culturais, etc.

Forno Solar tipo Caixa20% concluído

Forno Solar tipo Caixa

Princípio básico conceitual:O sistema é montado com duas caixas (pode ser de madeira, papelão), uma dentro da outra, separadas por um isolante térmico que suporte temperaturas de no máximo 150°C (exemplo: lã de rocha, manta de tecido usado para forrações e sub-forrações, etc.).

No fundo da caixa menor (interna) usar uma chapa de zinco ou chapa de ferro zincada pintada de preto fosco e nas paredes dessa caixa usar material refletivo (exemplo.: papel alumínio, espelho, aço inox, etc.).

A tampa desse forno, na realidade serão duas. A primeira é feita com ripas formando uma moldura, e de cada lado dessa moldura será preso um vidro ou plástico transparente (nesse projeto usaremos o plástico). Assim teremos uma tampa com dois plásticos um pouco afastados entre si (conforme a espessura das ripas). Essa tampa é presa por dobradiças em uma das laterais da caixa maior (externa).

A segunda tampa será uma chapa ou tábua revestida com material refletivo. Essa segunda tampa pode ser presa com dobradiças na borda externa da primeira tampa (na ripa). Isso vai facilitar o manuseio das tampas.

Essa tampa deverá ser ajustada algumas vezes durante o uso, sempre procurando direcionar os raios solares para o interior do forno. Para acertar esse ajuste, poderá usar apoios atrás dessa tampa ou cordinhas amarradas em um ponto da tampa e em uma estaca por exemplo.

Dentro do forno será colocado uma panela pintada de preto fosco para que essa absorva todo o calor gerado dentro do forno (estufa), aquecendo e cozinhando o alimento que estiver no seu interior.

Materiais necessários25% concluído

Materiais necessários

Com os conhecimentos desse curso  asseguramos que o forno solar pode ser construído por qualquer um que tenha acesso à caixa de papelao, alumínio, cola (a cola feita com trigo funciona muito bem) ,plástico.

Num forno temos essencialmente quatro tipos de materiais que são especificados  na construção do forno:•Estruturais   – garantem a estabilidade dimensional do conjunto (madeira,plástico, cimento, etc.)•Isolantes   – minimizam as perdas térmicas do conjunto (lã de vidro, isopor,papel de jornal, etc.)

•Transparentes   – permitem a criação do efeito de estufa no interior da caixa(vidro, plástico para alta temperatura, etc.)•Refletores – minimizam as perdas térmicas no interior do forno e podemconcentrar a radiação solar no interior (folha de alumínio, espelhos, etc.)

Material de reciclagem: (para um forno)• Caixas de papelão grandes• Jornais velhos ou lã de vidro ou algodão grosso ou palha• Sacolas plásticas (tipo supermercado)• Dois cabos de vassoura, de madeira• Tira de borracha de câmara de ar• Chapa de metal (folha de flandres, folha de zinco, bandeja ou tampa de ferro, etc.)

Material comprado:• Cola plástica branca ou cola de trigo• Rolo de papel de alumínio (largura maior ou menor)• Pregos finos de 3 centímetros• Dois metros de plástico transparente (incolor) de 0,15 ou 0,20 de espessura ou mais grosso• 3 metros de fio de nylon médio• Uma lata de tinta preta fosca em aerosol,de preferência do tipo para alta temperatura. (Da para mais de um forno.)

. Um litro de tinta latex de cor clara (mais de um forno)•Uma caixa de tachinhas de sapateiro, Nº 1 ou Nº2 (mais de um forno)• Uma folha de lixa para madeira Nº 80 (mais de um forno)• Uma folha de lixa para metal Nº220 ou mais fina (mais de um forno)• Duas panelas de alumínio com tampa (de preferência baixas e de diâmetro médio).

Ferramentas :• Lápis ou caneta• Régua• Estilete• Tesoura grande• Tesoura para metal em folha• Martelo• Serrote• Alicate• Furadeira com broca fina• Pincel chato médio ou rolo pequeno.

Algumas considerações finais:

Isolar as paredes nao é o essencial — um espaço de ar é tudo o que será necessário. O papel de alumínuo pode ser reduzido para somente uma camada (apesar de que uma camada de papel alumínio dentro de cada caixa

tornará o forno mais quente). O espaço de ar entre as paredes pode ser bem pequeno. O menor espaço de ar que foi testado é uma polegada, mas nós acreditamos que

com muito menor espaço ele funcionará. Qualquer tamanho de forno funcionará. Porém, em geral, os fornos mais largos serao mais quentes. O fator limite será a proporçao entre a

quantidade de comida e o tamanho do forno (no final de setembro, em Seattle, foi cozinhado um litro de beterraba usando-se um forno com um orifício de 25cm x 35cm).

Nossa experiência mostra que uma camada dupla de membrana de plástico funciona no mínimo tao bem quanto um simples espelho. Fornos baixos funcionam melhor porque possuem menor área para concentrar o calor. É melhor que o forno seja um pouco maior do que a

panela que for usada.

 

Cozinhando com o forno solar.

É possível cozinhar tudo no forno solar: arroz, feijão, verduras, carne, frango, peixe, batatas, pães, bolos, etc. (A única coisa que não pode ser feita é fritura).Em geral o cozimento mais eficiente se faz em panelas médias ou pequenas, de preferência panelas rasas em vez de fundas, sempre pretas ou de cores escuras e com tampas. Panelas de ferro fundido ou de barro, mesmo sendo escuras, demoram mais a cozinhar por causa da espessura das paredes. Panelas leves e de metal fino são, pois preferíveis. (Na ausência de tampas adequadas, as panelas podem ser cobertas com lâminas de vidro, com as bordas lixadas para impedir cortes acidentais). Um volume maior de comida dentro de uma panela grande cozinha mais lentamente. Por isso, para fazer um quilo de feijão, por exemplo, é melhor dividi-lo em duas panelas menores, com meio quilo cada.

Batata doce, arroz com cenoura e batata inglesa cozidos no forno solar.

Existe um tempo mínimo de cozimento mas não existe limite de tempo máximo pois a comida não queima, não gruda no fundo das panelas, não fica seca, esturricada, pois as tampas mantêm a umidade dentro das panelas e do espaço interno do forno. Por isso, é possível preparar, juntos, vários tipos de alimentos, mesmo que tenham tempos de cozimento diferentes. O horário ideal para o uso do forno solar vai das 8 da manhã às 3 da tarde, aproximadamente, e o tempo de cozimento da maioria dos alimentos vai de 2 a 5 horas. O feijão é um dos alimentos mais demorados para cozinhar no sol; por isso, além de pernoitar de molho na água, recomenda-se o aquecimento até a fervura no fogão convencional e a colocação no forno solar, já quente, o mais cedo possível.

A regra universal que garante o sucesso no forno solar é: coloque a comida para cozinhar cedo e não se preocupe se ela vai cozinhar demais ou queimar. (Essa regra é válida para quase tudo mas o tempo excessivo pode prejudicar verduras verdes, que poderão ficar muito moles, além de perderem a cor verde, ou biscoitos, pães e bolos, que poderão ficar muito secos ou duros).

Em geral, usa-se menos água no preparo de arroz, feijão, ervilhas, lentilhas, etc, já que o vapor não escapa da panela, enquanto que no preparo de carne, peixe ou frango, assim como no cozimento de ovos, frutas, batatas, cenouras, beterrabas, chuchu, inhame, macaxeira, abóbora cortada em fatias, etc, não se usa nenhuma água. Batatas e cebolas pequenas podem ser cozidas inteiras. Para tudo mais vale a regra: pedaços menores cozinham melhor e mais rápido do que pedaços maiores.

O fato do vapor não escapar das panelas, combinando com o cozimento lento, a temperaturas mais baixas, aumenta o valor nutritivo dos alimentos e realça o sabor dos temperos resultando numa comida deliciosa apesar de possíveis diferenças na cor, no sabor e na textura dos alimentos cozidos na lenha ou no fogão a gás.

Além da economia de gás butano ou de carvão ou lenha, a grande vantagem do forno solar é a economia de tempo: uma vez colocadas as panelas dentro do forno, ao sol, entre 8 e 9 horas da manhã, não é preciso mexer, adicionar água ou controlar o tempo para não queimar. Com isso, é possível sair de casa ou se ocupar com outros afazeres até a hora do almoço quando tudo estará cozido e quente, pronto para a mesa!

E nem é preciso ter sol pleno: num dia parcialmente nublado, é possível usar com sucesso o forno solar desde que o sol brilhe por pelo menos 20 minutos em cada hora. (O isolamento térmico nas tampas e nas paredes e no fundo, entre as caixas, garante a permanência do calor durante a passagem das nuvens.) E se o céu nublar totalmente durante o tempo de cozimento, ao chegar em casa é possível completar o processo em alguns minutos no fogão a gás ou no fogareiro de carvão ou fogão a lenha.

Embora a função principal do forno solar seja cozinhar alimentos, é possível também usá-lo para secar ou torrar grãos como gergelim ou amendoim, usando assadeiras ou tabuleiros sem tampa. Para a umidade dos grãos poder escapar, é preciso levantar uma ponta da sobretampa e levantar também uma ponta da tampa, apoiando com um pequeno calço de madeira, um lápis, por exemplo. O forno solar também serve para pasteurizar a água, eliminando a forma mais comum de infecção intestinal que é a água contaminada. Pasteurizar não é o mesmo que ferver: a água estará purificada se for mantida a pelo menos 65 graus centígrados por, no mínimo, 20 minutos.

O baixo custo e a simplicidade da fabricação tornam possível ter mais de um forno na casa, para maiores quantidades de comida ou maior flexibilidade no preparo das refeições.

Uma questão que preocupa os novos usuários do forno solar é a questão das receitas para o preparo dos alimentos. A regra é: use suas próprias receitas e temperos, fazendo pequenos ajustes no tempo ou na quantidade de água dentro das panelas.

O forno solar é particularmente útil no preparo de pães e bolos que consomem muito gás butano. No caso dos bolos, pode-se usar os tipos pré-misturados à venda nos supermercados (basta lembrar de usar um pouco menos leite, para que a mistura fique menos líquida, e usar uma panela untada e com uma tampa em vez das formas convencionais). Quanto aos pães, os mais fáceis são os que levam fermento químico (para bolos) em vez de fermento biológico, de ação mais lenta. Uma receita testada é o “pão de cerveja”:

Conclusão

O Forno Solar permite uma economia de energia importante, para todos os alimentos que necessitam uma cozedura longa e lenta, como conservas, guisados, sopas ..., os alimentos guardam todos os minerais e vitaminas.Os alimentos ficam muito mais saborosos pelo fato de serem cozidos lentamente, poupa-se electricidade ou gás.Com este tipo de forno, não tem risco de queimadura com o plástico da tampa.

O forno construído, cozinhará muito bem durante a maior parte do verão. Caso se deseja melhorar a eficiência para ser capaz de cozinhar quando o tempo estiver nublado, pode-se modificar seu forno em qualquer ou de todas as maneiras a seguir: 

Faça pedaços de papelao envoltos em papel alumínio do mesmo tamanho que os lados do forno e coloque-os nos espaços da parede. Faça um novo refletor do tamanho da tampa. Faça um tabuleiro usando alumínio reluzente e coloque-o na parte inferior do forno em pequenas tiras de papelao.

O forno solar não é novidade. Existem vários tipos, do artesanal ao industrializado. Buscando na internet, você vai encontrar muita informação sobre esse assunto.Com o forno solar você cozinha utilizando a luz do sol como fonte de energia, uma forma de economizar ao mesmo tempo que ajuda a proteger o planeta.

Espero que o conhecimento aqui contido, te beneficie de alguma formaQualquer dúvida, sugestão ou crítica me escreva: marcreinan@hotmail.com

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