Resumen

Las estufas solares son dispositivos que aprovechan la energía del sol para cocinar alimentos, pasteurizar agua y llevar a cabo otras tareas que requieren calor. Estas estufas son una forma sostenible y limpia de cocinar, ya que utilizan una fuente de energía renovable y no emiten contaminantes ni generan residuos.

La idea detrás de las estufas solares es simple pero efectiva, capturan la radiación solar y la convierten en calor concentrado en un área específica donde se coloca la comida o el recipiente con el líquido a pasteurizar. Aunque existen diferentes diseños y tecnologías, la mayoría de las estufas solares funcionan utilizando reflectores para concentrar la luz solar en un punto focal, donde se encuentra la olla o el recipiente a calentar.

La utilización de estufas solares presenta numerosos beneficios, especialmente en comunidades donde el acceso a combustibles tradicionales como la leña o el gas es limitado o costoso. Además de ser una alternativa ecológica, las estufas solares pueden ayudar a reducir la deforestación al disminuir la demanda de leña y otros combustibles de biomasa. Por ello se va a elaborar una estufa solar con materiales fáciles y económicos de conseguir y que permitirá cocinar usando el sol como combustible.

El proyecto contribuye a la ODS 12 y ODS 13 ya que se están utilizando energías renovables y tecnología para su elaboración e implementación.

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

Las estufas solares deben ser capaces de funcionar de manera efectiva en diferentes condiciones climáticas y geográficas. Deben ser diseñadas para aprovechar la radiación solar incluso en días nublados o con poca luz solar, y ser lo suficientemente duraderas para resistir condiciones climáticas adversas como lluvia, viento o altas temperaturas.

Alternativas tecnológicas sin dañar al medio ambiente.

¿Será posible con ayuda de la tecnología, medir la temperatura que genera el Sol y aprovechar esta energía para contribuir a la cocina sostenible y a la conservación de recursos?

Antecedentes

Debido al cambio climático que estamos sufriendo y la concienciación sobre el medio ambiente, cada vez son más las personas intentan mejorar actividades cotidianas para ayudar al medio ambiente. Entre estas iniciativas surge la cocina solar,  una propuesta para cocinar alimentos usando la energía solar. 

Estamos hablando de un método de cocina ecológica que no necesita gas o electricidad. Gracias al concentrador solar parabólico se pueden cocinar todo tipo de alimentos sin humo y sin combustibles fósiles, con el reflejo de los rayos del sol se generan hasta 220°C.

Este sistema tiene un funcionamiento muy simple, de fácil transporte que permite aprovechar al máximo la radiación solar disponible, evitando la emisión de cualquier gas contaminante. 

Además, el sistema de calentamiento (aumento de temperatura gradualmente) hace que la experiencia de cocción sea menos peligrosa, evitando cualquier tipo de llama que pueda originar fuego. 

Por último, la cocina solar es un sistema económico ya que se puede fabricar con materiales asequibles e incluso reutilizados.

Objetivo

Promover la cocina sostenible mediante energías renovables como la solar y tecnología para reducir el uso de combustibles fósiles y proteger al medio ambiente. Se pretende demostrar la viabilidad tecnológica de integrar una estufa solar con un sensor de temperatura controlado por micro:bit. Esto implica mostrar cómo la tecnología de bajo costo y accesible puede utilizarse para crear soluciones innovadoras y prácticas para la cocina y la monitorización del proceso de cocción.

Justificación

Hay varias razones sólidas para justificar la creación y el uso de una estufa solar:

Sostenibilidad ambiental: Las estufas solares aprovechan una fuente de energía renovable y limpia: la luz del sol. Al utilizar energía solar en lugar de combustibles fósiles o leña, ayudan a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y la contaminación del aire, contribuyendo así a la lucha contra el cambio climático y la mejora de la calidad del aire.

Ahorro de recursos: Las estufas solares reducen la dependencia de los recursos naturales no renovables, como el gas, el petróleo y la leña, cuya extracción y uso pueden causar daños ambientales y agotamiento de los ecosistemas. Al disminuir la demanda de estos recursos, contribuyen a la conservación de los mismos y al manejo sostenible de los bosques.

La creación y el uso de estufas solares son una respuesta inteligente y sostenible a los desafíos ambientales, económicos y sociales asociados con la cocina y el acceso a la energía en todo el mundo. Al aprovechar el poder del sol, estas estufas ofrecen una alternativa viable y respetuosa con el medio ambiente para satisfacer las necesidades energéticas de las comunidades y contribuir al desarrollo sostenible a nivel local y global.

Hipótesis

La integración de una estufa solar y un sensor de temperatura permitirá una cocción controlada y eficiente, reduciendo la dependencia de combustibles fósiles y mejorando la seguridad y calidad de los alimentos. Asimismo, los hornos solares, que funcionan de manera similar a las estufas solares, pueden ampliar las posibilidades de cocción al permitir la preparación de una variedad de platos mediante la concentración de la luz solar. La incorporación de un sensor de temperatura con micro:bit permitirá monitorizar y controlar la temperatura de cocción de manera precisa y en tiempo real, optimizando el proceso y garantizando resultados consistentes y seguros.

Método (materiales y procedimiento)

Materiales Estufa

• 1 kit Micro:bit, 1 parasol de aluminio, 3 metros de alambre galvanizado, 1 olla negra,1 parrilla, piedras volcánicas.

Materiales Horno

• 1 caja de policarbonato negra, 1 caja de madera para los alimentos, Guata para minimizar la pérdida de calor en invierno y el ingreso de calor en verano, frascos para los alimentos, placa de vidrio transparente que permite la entrada de los rayos solares y atrapa el calor dentro del horno.

Procedimiento Estufa

Hacer un dobles en la parte inferior del parasol para formar un cono

Colocar el alambre en la parte superior y sujetarlo con las pinzas de ropa.

Colocar el otro alambre en la parte de enfrente para darle más soporte.

Colocar la parrilla, las piedras y la olla

Programar el micro:bit para que mida la temperatura en grados centígrados para iniciar la cocción de alimentos.

Realizar pruebas con alimentos para verificar su funcionamiento.

Procedimiento Horno

Cortar, armar y pintar el policarbonato para elaborar una caja

Cortar y armar una caja de madera para los alimentos

Forrar la caja de madera con guata para acumular el calor y cocinar los alimentos

Colocar una tapa de vidrio en la parte superior para la captación del calor

Galería Método

Resultados

Los resultados al probar la estufa solar fueron variables ya que dependen de varios factores, el primero diseño de la estufa, los materiales utilizados, las condiciones climáticas durante la prueba y el método de medición. Hay algunos resultados comunes que se observaron al probar la estufa solar: Eficiencia en la calefacción y tiempo de cocción.

El horno solar casero está diseñado para hornear, hervir, estofar e incluso sofreír, así como para esterilizar frascos de vidrio y deshidratar alimentos. Los platos preparados conservarán su sabor auténtico, ya que las probabilidades de que se quemen son mínimas.

Cocinar con un horno solar es saludable, ya que el calor se distribuye uniformemente, lo que permite que los alimentos mantengan sus nutrientes, a diferencia de la cocción directa sobre fuego.

Para optimizar la cocción, se recomienda utilizar poca cantidad de líquido y cortar los vegetales e ingredientes en trozos pequeños o medianos. Esto reducirá el tiempo de cocción y garantizará resultados más rápidos y sabrosos.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

La utilización de una estufa solar y un horno solar ofrecen una manera sostenible y respetuosa con el medio ambiente para cocinar alimentos. Estos dispositivos aprovechan la energía limpia y renovable del sol, lo que significa que no generan emisiones de gases de efecto invernadero ni contribuyen a la contaminación atmosférica. Además, la implementación de estas tecnologías puede beneficiar a comunidades en áreas rurales o con recursos limitados, ya que proporcionan una alternativa económica y accesible para preparar alimentos. Con el tiempo, el uso de estufas y hornos solares podría contribuir significativamente a la reducción de la deforestación y a la conservación de recursos naturales, fomentando así un futuro más sostenible.

Bibliografía

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• Guerrero, L. (2019, 1 noviembre). La estufa solar: qué es y cómo funciona. Aboutespanol. https://www.aboutespanol.com/la-estufa-solar-que-es-y-como-funciona-3417689
• Hidroponía, C. (2015, 27 mayo). ESTUFA SOLAR, UNA FORMA SUSTENTABLE DE COCINAR. https://hidroponia.mx/estufa-solar-una-forma-sustentable-de-cocinar/
• video estufa solar – Google Search. (s. f.). https://www.google.com/search?q=video+estufa+solar&oq=video+estufa+solar&gs_lcrp=EgZjaHJvbWUyBggAEEUYOdIBDDI2NjgxNjNqMGoxNagCALACAA&sourceid=chrome&ie=UTF-8#fpstate=ive&vld=cid:fd2c6cc3,vid:zYxPHHWSi-M,st:0
• Cocinas Solares – Unidad de Ecotecnologías, UNAM, Campus Morelia. (s. f.). https://ecotec.unam.mx/ecoteca/cocinas-solares
• Termómetro máxima-mínima micro:bit. (s. f.). https://microbit.org/es-es/projects/make-it-code-it/max-min-thermometer/

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Method Gallery

Results

Results Gallery

Discussion

Conclusions

Bibliography