Battery used Battery charging

LOW←TECH MAGAZINE

Skoro ocieplamy nasze domy, to dlaczego by nie ocieplić naszych garnków?

Kuchenka bezogniowa podwaja wydajność każdego typu urządzenia do gotowania skracając czas trzymania garnków “na ogniu” i ograniczając straty ciepła.

Przekład: Michał Kolbusz

image

Ilustracja: Kuchenka bezogniowa i piecyk gazowy z lat 20. XX wieku.

Nowoczesne kuchenki są bardzo wygodne w użyciu, jednak ich sprawność energetyczna pozostawia wiele do życzenia. W poprzednim artykule pokazaliśmy, że współczesna elektryczna płyta grzewcza ma sprawność termiczną podobną do prymitywnego paleniska. W obydwu przypadkach, prawie 90% energii pierwotnej zawartej w paliwie marnuje się w trakcie gotowania.

Możemy znacznie lepiej wykorzystać energię podczas gotowania, jeśli nasze garnki zaopatrzymy w izolacje termiczną. Takie rozwiązanie stoi za ideą kuchenek bezogniowych (znanych w dzisiejszych restauracjach jako thermoboxy, przyp. Tłum.). Kuchenki bezogniowe to dobrze zaizolowane termicznie skrzynki, w których potrawy same dochodzą „na wolnym ogniu”, wyłącznie dzięki ciepłu oddawanemu przez nagrzane garnki. Taka kuchenka podwaja sprawność energetyczną każdego typu urządzenia do gotowania, ponieważ skraca czas trzymania garnków “na ogniu” i ogranicza ucieczkę ciepła.

We wczesnych latach 20. XX wieku, kuchenki bezogniowe były częstym widokiem w zachodnich kuchniach, równie popularnym co kuchenki gazowe i lodówki. Niektóre modele posiadały nawet zintegrowane piekarniki i elektryczne/gazowe płyty grzewcze. Po wyłączeniu gazu/prądu, wystarczyło nakryć garnki rozkładanym z tylnej ścianki daszkiem.

image

Grafika: Wykres sprawności termicznej urządzeń do gotowania w biednych i bogatych krajach. Na osi pionowej sprawność termiczna [%], na osi poziomej typ urządzenia. Oś pozioma od lewej; piec na gaz drzewny, 20 litrowy metalowy piecyk rakietowy, dobrze utrzymane otwarte palenisko, płyta gazowa, mikrofalówka, indukcyjna płyta grzewcza, elektryczna płyta grzewcza, przeciętne palenisko z trzech kamieni, źle utrzymane palenisko z trzech kamieni. Źródło: Low-tech Magazine.

W poprzednim artykule mogliście przeczytać jak bardzo niskowydajny pod względem energetycznym jest proces gotowania jedzenia. Sprawność termiczna standardowych urządzeń waha się od 13% dla elektrycznych płyt grzewczych do 23% dla płyt gazowych. Urządzenia na biomasą też nie mają się czym pochwalić – marne ognisko ma sprawność na poziomie 5%, a prymitywny piecyk na drewno 25%. Co więcej, piece i kuchenki emitują szkodliwe spaliny, zatruwając powietrze wewnątrz pomieszczeń. Ten problem szczególnie dotyka mieszkańców krajów „rozwijających się”, jednakże w nowoczesnych kuchniach bogatych zachodnich rodzin spalanie gazu także podtruwa domowników. Na szczęście, jest szansa na poprawę jakości powietrza w domach i na podniesienie sprawności termicznej urządzeń grzewczych - zarówno w krajach „rozwijających się” i „rozwiniętych”. W tym artykule przedstawimy dane, które za tym stoją.

Proponowane strategie różnią się w zależności od tego, czy dotyczą biednych, czy bogatych krajów. W biedniejszych krajach najwięcej wysiłku koncentruje się na podniesienie sprawności energetycznej i ograniczenie domowej emisji zanieczyszczeń z pieców spalających biomasę (nie tylko drewna, ale także np. wysuszonego zwierzęcego łajna, przyp. tłum.). Jednym z popularniejszych rozwiązań są piece rakietowe osiągające sprawność energetyczną na poziomie 45% (a nawet wyższą) i ograniczające emisje zanieczyszczeń o połowę. Nie zapominajmy jednak, że każdy, nawet ulepszony, piec na biomasę potrzebuje paliwa i produkuje spaliny.

W krajach zachodnich główny nacisk stawia się na rozpowszechnianie najbardziej wydajnych technologii, takich jak np. płyty indukcyjne. Problem z płytami indukcyjnymi jest niestety taki, że osiągają one zaledwie 15% sprawności termicznej (autor liczy sprawność tej technologii zaczynając od źródła energii elektrycznej tj. elektrowni, następnie uwzględnia straty na przesyle prądu, a potem samo gotowanie, patrz następny paragraf, przyp. tłum.), co oznacza, że aż 85% energii pierwotnej jest marnowane. Patrząc na obydwie przytoczone strategie, musimy stwierdzić, że obecnemu podejściu do podniesienia stopnia zrównoważenia urządzeń do gotowanie brakuje ambicji.

Dlaczego podczas gotowania ucieka tyle ciepła?

Jeśli chcemy podnieść sprawność energetyczną gotowania musimy najpierw poznać drogi, którymi ucieka najwięcej energii. W przypadku elektrycznych płyt grzewczych i mikrofalówek, największe straty energii można przypisać konwersji jednej formy energii na drugą. W elektrowniach konwencjonalnych wydajność zamiany energii paliw kopalnych (albo biomasy) na prąd elektryczny wynosi ok. 20-45%, i z tego powodu, elektryczne płyty i piekarniki plasują się tak nisko w rankingu urządzeń do gotowania (stary energii na liniach przesyłowych wynoszą średnio kilkanaście procent, przyp. tłum.)

image

Zdjęcie: Spośród wszystkich nowoczesnych kuchenek, kuchenki gazowe wykazują największe straty energii na drodze ucieczki ciepła. Autor: Ashley Bischoff @ Flickr.

Drugą najważniejszą przyczyną start energii w kuchenkach elektrycznych, i zarazem pierwszą najważniejszą dla wszystkich urządzeń do gotowania, jest ucieczka energii pomiędzy „palnikiem”, a jedzeniem zawartym w naczyniu postawionym na kuchence. Tylko część energii termicznej generowanej przez gaz czy prąd dociera do garnka, a co więcej, kolejna część ciepła ucieka przez ścianki i pokrywkę, oraz przez wyciąg nad kuchenką.

Gotowanie można porównać do ogrzewania nieocieplonego domu, w którym na oścież otwarto wszystkie drzwi i okna

Żeby doprowadzić wodę do wrzenia, i utrzymać gotowaną potrawę na „wolnym ogniu”, kuchenka musi nieustannie dostarczać ciepła, aby rekompensować energię traconą w trakcie przesyłu. To tak, jakby ogrzewać nieocieplony dom, w którym otwarto na oścież wszystkie drzwi i okna. Nawet najlepsze dzisiejsze urządzenia – piecyki rakietowe i kuchenki na gaz drzewny – osiągają sprawność termiczną zaledwie 45-50%.

Możemy to zmienić. Przedstawię teraz cztery technologie, które pomogą podnieść stopień zrównoważenia gotowania: kuchenki bezogniowe, fartuszki na garnki, garnki ciśnieniowe i piecyki solarne. Każda z osobna to rozwiązanie samo w sobie, ale najwięcej korzyści przynosi używanie ich razem.

Fartuszki na garnki

Bardzo prostym sposobem podniesienia sprawności cieplnej jest umieszczenie na garnkach fartuchów termicznych. Podnoszą one transfer ciepła z kuchenki do garnka. Współpracują z każdym typem kuchenki - oprócz elektrycznej. Fartuch termiczny to kołnierz, z reguły zrobiony z metalu, który zatrzymuje gorące powietrze wytwarzane przez palnik w bliskiej odległości od ścian garnka. Fartuszki można dodatkowo zaizolować od zewnątrz, co jeszcze bardziej ograniczy ucieczkę ciepła przez ściany garnka.

image

Zdjęcie: Opaska termiczna na garnek. Źródło: Ecozoomstove.

Fartuszek redukuje także efekt asymetrii rozkładu płomieni palnika, co może być problemem, zarówno podczas gotowania wewnątrz pomieszczeń, jak i na zewnątrz. Doświadczenia w pomieszczeniach, w których nie występował praktycznie żaden poziomy ruch powietrza, pokazały dużą asymetrię rozchodzenia się płomieni palnika, powodującą spadek ilości ciepła docierającego do dna garnka. Testy trzech typów urządzeń (otwarte palenisko, piecyk rakietowy na biomasę i gazowy piecyk rakietowy) wykazały, że użycie fartuszków może podnieść wydajność transferu ciepła o 10-20% w przypadku piecyków rakietowych i ok. 30% dla otwartego paleniska. Ponieważ straty ciepła podczas transferu są podstawową drogą ucieczki energii w tych typach urządzeń, to uzyskany rezultat można uznać za zadowalający.*

  • Komentarz tłumacza: Bardzo prostym sposobem na zmniejszenie ucieczki ciepła przez ścianki garnka i pokrywkę jest ich ocieplenie. Wasz tłumacz uszył dla swoich garnków warstwowe ocieplacze na pokrywki z bawełnianego ręcznika i pokrowca na deskę do prasowania. Należy uważać, żeby te ocieplacze nie były wykonane z tkanin, które mogą się łatwo zapalić (np. poliesteru). Dodatkowa zaleta tego rozwiązania jest taka, że można je zastosować dla każdego typu kuchenki i dla każdego garnka (dla kuchenek gdzie jest otwarty ogień lepiej ograniczyć się tylko do pokrywki).

Szybkowar

Dobrze nam znany szybkowar przyjmuje jeszcze inne podejście. Szybkowar to szczelnie zamknięte naczynie, które dzięki dodatkowemu ciśnieniu pary osiąga wyższe temperatury wody, przez to jest bardziej energooszczędne i umożliwia szybsze gotowanie potraw. Może być zasilany elektrycznie (jako samodzielne urządzenie lub na kuchence elektrycznej) lub używany w połączeniu z kuchenką gazową. Garnek ciśnieniowy obniża zarówno straty konwersji mocy (ze względu na krótszy czas gotowania), jak i straty w przenoszeniu ciepła (ponieważ całkowicie eliminuje straty energii na skutek parowania).

image

Zdjęcie: Garnek ciśnieniowy, inaczej szybkowar: Wikipedia Commons.

Nie znaleźliśmy badań naukowych dotyczących efektywności energetycznej szybkowaru. Producenci zwykle podają, że oszczędność energii i czasu wynosi 70% w porównaniu z gotowaniem w zwykłym garnku. Jeśli przyjmiemy, że te liczby są wiarygodne (co jest prawdopodobnie zbyt optymistyczne), wówczas sprawność cieplna kuchenek zaczyna wyglądać bardziej obiecująco.

Jeśli szybkowar postawimy na kuchence elektrycznej, to proces gotowania osiągnie sprawność cieplną na poziomie 22%, tyle samo, co gotowanie na dobrze utrzymanym palenisku z trzech kamieni (tutaj przykład rzeczonego paleniska - równie wydajnego jak nowoczesna kuchenka elektryczna). Połączenie kuchenki gazowej z szybkowarem pozwoliłoby osiągnąć sprawność cieplną na poziomie 39%, a połączenie dobrze utrzymanego paleniska z trzech kamieni z garnkiem ciśnieniowym da sprawność cieplną na poziomie 40%. Najlepszy wynik osiągnie duet szybkowaru i pieca rakietowego - 62% sprawności termicznej. 1

Kuchenki bezogniowe

Chociaż garnki ciśnieniowe ciągle są ulepszane, to ciepło ciągle ucieka przez ich ścianki i pokrywki. Straty są niemałe. Co więcej, jeśli postawimy taki garnek na kuchence gazowej, to część ciepła będzie uciekać na drodze pomiędzy palnikiem, a dnem garnka. Można temu zapobiec, doprowadzając jedzenie do wrzenia i szybko umieszczając garnek w dobrze zaizolowanym pojemniku. Tym sposobem, można na tyle zminimalizować ucieczkę ciepła, że proces gotowania potrawy będzie kontynuowany bez dodatkowych dostaw energii.

image

Zdjęcie: Kuchenka bezogniowa w formie kosza. Źródło: Solar Cookers International.

Właśnie na tej zasadzie działa „kuchenka bezogniowa”, albo inaczej „kuchenka zatrzymująca ciepło”. Można powiedzieć, że jest to idea „domu pasywnego” użyta w gotowaniu. Dom pasywny jest tak dobrze ocieplony, że wystarczy minimalna ilości energii, aby go ogrzać (albo schłodzić).

Kuchenka bezogniowa to „dom pasywny” świata kuchni

Kuchenka bezogniowa powinna stać się kluczowym rozwiązaniem podniesienia sprawności gotowania, zarówno w krajach biednych i w bogatych. Praktycznie całkowicie niweluje straty ciepła i znacznie skraca czas trzymania garnków „na ogniu”, zamykając tym samym dwie największe drogi ucieczki energii. Kuchenka bezogniowa jest w stanie zmniejszyć starty energetyczne o ponad 80% (rzeczywista skala oszczędności zależy od wielu czynników m.in. materiału izolującego, konstrukcji kuchenki, wymaganego czasu gotowania potrawy i szybkości z jaką garnek po zdjęciu z ognia zostanie włożony do kuchenki).

image

Zdjęcie: Klasyczna kuchenka bezogniowa. Autor: Natuurlijk Bewaren.

Porozumienie na Rzecz Czystego Powietrza w Domach (ang. The Partnership for Clean Indoor Air, w skrócie PCIA) zmierzyło oszczędności energetyczne wynikające z używania kuchenki bezogniowej. PCIA przetestowało osiemnaście rodzajów kuchenek na paliwo stałe, dołączając do każdej z nich kuchenkę bezogniową. Oszczędności paliwa wyniosły średnio 50% - i tą wartością będziemy posługiwać się w dalszej części tekstu.

Jeśli połączymy kuchenkę elektryczną z kuchenką bezogniową, to podwoimy sprawność energetyczną tej pierwszej. Razem osiągną sprawność na poziomie 26%, co wciąż nie jest imponującym wynikiem, ale przynajmniej zbliża się do poziomu kuchenki gazowej. Duet kuchenka gazowej z bezogniową uzyska sprawność termiczną ok. 46%, a dobrze utrzymane palenisko i kuchenka bezogniowa sięgną 50%. Połączenie piecyka rakietowego i kuchenki bezogniowej osiąga ponad 80% sprawności termicznej. 1

image

Wykres: Wykres sprawności termicznej urządzeń do gotowania w biednych i bogatych krajach (z użyciem kuchenki bezogniowej). Na osi pionowej sprawność termiczna [%], na osi poziomej typ urządzenia. Oś pozioma od lewej; piec na gaz drzewny, 20 litrowy metalowy piecyk rakietowy, dobrze rozpalone otwarte palenisko, płyta gazowa, mikrofalówka, indukcyjna płyta grzewcza, elektryczna płyta grzewcza, przeciętne ognisko, źle utrzymane ognisko. Źródło: Low-tech Magazine.

Można podnieść te wartości, jeśli zamiast zwykłego garnka użyć samowaru. Doprowadzając w garnku ciśnieniowych potrawę do wrzenia i umieszczając go w kuchence bezogniowej uzyskamy, w zależności od źródła ciepła, sprawność termiczną na poziomie 40-90%. Porównajmy teraz ten wynik do 23% procent, jakie osiągają nasze nowoczesne kuchenki gazowe i do 40% (maks. 50%) ulepszonych piecyków na biomasę.

Kuchenka bezogniowa w najprostszej formie jest drewnianym, plastikowym lub metalowym pojemnikiem wypełnionym słomą, sianem, szmatami, styropianem, albo czymkolwiek innym nadającym się na izolację. W zasadzie, może to być nawet garnek owinięty w śpiwór (albo, jak to robiły nasze babcie, włożonym pod pierzynę, przyp. tłum.). Na każdej ściance jest z reguły od 5 do 10 cm izolacji, z czego zewnętrzna warstwa uformowana jest w coś na kształt łatwego do przenoszenie niewielkiego materaca albo poduszki. Bardziej opłacalnej metody na obniżenie zużycia energii ciężko znaleźć.

Historia kuchenki bezogniowej

W niektórych częściach świata zasada działania kuchenki bezogniowych znana jest od stuleci. W średniowieczu Europejczycy używali skrzynek z sianem, albo wykopanych w ziemi dołów wyłożonych słomą. Amerykańscy Indianie podeszli do tej kwestii inaczej. W palenisko wkładali kamienie (albo gliniane kule), żeby się nagrzały. W odpowiednim momencie zdejmowali potrawę z ognia i układali wkoło niej rozgrzane w żarze kamienie. Inni amerykańscy Indianie używali „koszy do gotowania” czyli wodoszczelnych koszy o gęstym oplocie, które z zewnątrz pokrywali gliną jako izolacją. Jeszcze inni, pozwalali jedzeniu samemu dojść, wkładając naczynia z gorącą potrawą do jam w ziemi wyłożonych zwierzęcymi skórami.

W Świecie Zachodnim kuchenka bezogniowa też miała swoje „piętnaście minut”- mniej więcej od lat 90. XIX wieku, do 30. XX wieku. Norweska „aparatura samo-gotująca” otrzymała nawet nagrodę na Paryskiej Wystawie Światowej w 1867 roku. Był to prosty i elegancki pojemnik z poczwórną izolacyjną warstwą filcu.

image

Zdjęcie: Kuchenka bezogniowa z dedykowanym zestawem garnków. Źródło: Wikipedia Commons.

Kuchenka bezogniowa stała się nieodzownym elementem wielu amerykańskich i europejskich domów w pierwszych dekadach XX wieku

W swoich początkach, kuchenka zatrzymująca ciepło była pomyślana jako przenośne urządzenie dla ludzi w ruchu, takich jak wędkarze, myśliwi i żołnierze. Amsterdamskie tramwaje miały je na wyposażeniu dla swoich kierowców. Była tak pomocnym urządzeniem, że z biegiem czasu stała się nieodzownym elementem wielu amerykańskich i europejskich domów w pierwszych dekadach XX wieku.

Najlepsze modele wykonywano w całości z metalu, a za izolację służyła wełna mineralna. Garnki był odseparowane od materiałów izolacyjnych, dzięki czemu łatwo było myć urządzenie. Służyły równie dobrze do utrzymania temperatury schłodzonych rzeczy.

image

Grafika: Kuchenka bezogniowa ze zintegrowaną płytą gazową i piekarnikiem.

image

Zdjęcie: Zestaw kuchenny z piekarnikiem i płytą gazową wyposażony w kuchenkę bezogniową Chambers z lat 10. XX w. Na palniki spuszczało się z góry ocieplane daszki.

Kolejną innowacją ze wczesnych lat 20. XX w. były zintegrowane bezogniowe gazowe zestawy kuchenne; - połączenie płyty gazowej, gazowego piekarnika i kuchenki bezogniowej. W tych urządzeniach nie było potrzeby zdejmować garnków z palników, ponieważ były wyposażone w opuszczane ocieplone pokrywy – tzw. „termokopuły” - osłaniające płytę grzewczą. Jedzenie w garnkach doprowadzano do wrzenia, gaz zakręcano, a następnie płytę grzewczą nakrywało się termokopułą (miała formę odwróconego do góry dnem ocieplonego pojemnika). Do opuszczania i podnoszenia kopuł służył system przeciwwag.

image

Zdjęcie: Zintegrowany bezogniowy zestaw kuchenny na gaz.

Pokrywę opuszczano kiedy gaz się jeszcze palił, dzięki czemu powietrze zatrzymane w kopule było nagrzane, W przeciwnym wypadku, część energii zdążyła by uciec. Późniejsze modele pracowały automatycznie, opuszczając pokrywy w momencie wyłączenia gazu.

Innym sposobem na zintegrowanie kuchenki bezogniowej z płytą grzewczą była tzw. głęboka kuchenka, zwana również „oszczędną kuchenką”. W pierwszych modelach, zarówno elektrycznych jak i gazowych, jeden z palników był zagłębiony w korpus kuchenki i dobrze zaizolowany. Do tego palnika przeznaczony był specjalnie dopasowany garnek z ocieploną pokrywką i wysoko umieszczonymi rączkami.

image

Zdjęcie: „Głęboka kuchenka” z lat 50. XX wieku. Źródło.

W niektórych modelach zagłębione palinki mogły wysuwać się na wierzch. Chociaż, w rzeczywistości nie była to prawdziwa kuchenka bezogniowa (obniżony palnik działał na mniejszym gazie), to jednak znacząco ograniczała ona straty ciepła.

Ulepszona kuchenka bezogniowa

Popularność kuchenek bezogniowych spadała w latach 30., żeby ponownie wzrosnąć podczas drugiej wojny światowej i kryzysu paliwowego lat 70. Dzisiaj promowane są przede wszystkim w krajach rozwijających się. Warto wspomnieć o niektórych ważnych organizacjach pozarządowych zachęcających do ich używania m.in. o Practical Action, HELPS International i Solar Cookers International. Projekty skierowano do krajów rozwijających się bardzo się od siebie różnią- od ocieplonych koszyków Solar Cookers International do wypełnionych styropianem Wonderbag czy ONIL.

Chociaż ciepło można zatrzymywać wykorzystując tanie, naturalne i lokalnie dostępne surowce, to nic nie stoi na przeszkodzie, żeby wykorzystać bardziej zaawansowane materiały i rozpocząć produkcję masową. W ten sposób spada stopień zrównoważenia kuchenek, ale dzięki plastikowi stają się bardziej praktyczne, a lepsze materiały izolacyjne podnoszą ich sprawność.

Kuchenka termiczna to zaawansowany kompaktowy rodzaj kuchenki bezogniowej

W latach 90. kuchenka bezogniowa została znacznie unowocześniona. Na rynku pojawiła się tzw. kuchenka termiczna. Jest to urządzenie wykorzystujące do izolacji ścianek próżnię, tak samo jak termos czy butelka termiczna. Składa się ona z wyjmowanego garnka z pokrywką i rączką, i z zewnętrznego pojemnika próżniowego o średnicy od 20 do 50 cm. Garnek współpracuje ze standardowymi płytami grzewczymi (bez względu na rodzaj zasilania) i po nagrzaniu umieszcza się go w pojemniku i szczelnie zamyka. Przykład znajdziecie tutaj.

image

Zdjęcie: Kuchenka termiczna. Zaawansowana forma kuchenki bezogniowej. W momencie kiedy potrawa osiągnie temperaturę wrzenia garnek (z lewej) stawia się na ogniu, a następnie umieszcza w próżniowym pojemniku (z prawej). Źródło: Thermal Cookware.

W termosach i w kuchenkach termicznych przestrzeń pomiędzy zewnętrzną, a wewnętrzną ścianką jest całkowicie pozbawiona powietrza. Ponieważ nie ma w niej żadnych cząsteczek gazów, transfer ciepła pomiędzy ściankami jest praktycznie zerowy. Dzięki temu, taki pojemnik doskonale zatrzymuje ciepło. Żeby osiągnąć ten sam stopień izolacji termicznej za pomocą wełny mineralnej, albo pianki izolacyjnej, warstwa wełny musiałaby być siedmiokrotnie grubsza, a pianki trzykrotnie grubsza.

W rezultacie otrzymujemy zdecydowanie bardziej kompaktową kuchenkę bezogniową, która z łatwością mogłaby stać się wyposażeniem każdej współczesnej kuchni, np. w zabudowie z piekarnikiem. Mniejsze urządzenia można by wykorzystać do przenoszenia gorącego jedzenia. W sprzedaży są dostępne panele próżniowe, z których można samemu zbudować kompaktową, super ocieploną kuchenkę termiczną (paneli nie można przycinać, ponieważ oznacza to ich zniszczenie – trzeba dostosować się do istniejących rozmiarów).

Niestety kuchenki bezogniowe wciąż postrzega się jako urządzenie przeznaczone tylko dla ludzi w sytuacjach kryzysowych: uchodźców, surwiwalistów, albo jako wyposażenie żaglówki czy campera. To proste urządzenie zasługuje na dużo większe zainteresowanie, ponieważ jest w stanie podwoić sprawność energetyczną każdej kuchenki. Powinna być ona standardowym wyposażeniem wszystkich współczesnych kuchni, nie tylko ze względu na potencjał w oszczędzaniu energii, ale również dlatego, że używanie jej w krajach rozwiniętych może zachęcić mieszkańców krajów rozwijających się do kupienia jej jako wyznacznik nowoczesności.

Oszczędność czasu

Sprzedawcy na początku XX wieku reklamowali oszczędność czasu jako największą zaletę kuchenek bezogniowych. Może wydawać się to dziwne, ponieważ w porównaniu do tradycyjnej kuchenki czas gotowania w kuchence bezogniowej wydłuża się praktycznie dwukrotnie. Nie mniej jednak, chociaż potrawa musi dłużnej dochodzić w kuchence, to czas stania nad garnkami się skraca.

image

Grafika: Reklama kuchenki bezogniowej z początków XX w.

W momencie kiedy garnek zostaje umieszczony w kuchence bezogniowej nie musimy więcej się nim przejmować i możemy zając się czymś innym (chyba, że gotujemy makaron, ponieważ nawet w kuchence bezogniowej może się w kilka minut rozgotować na papkę, przyp. tłum.). Nie musimy się bać, że potrawa wykipi, przypali się, ani nie ma ryzyka ze coś się zacznie palić. Co więcej, zamknięta w kuchence potrawa może pozostawać gorąca nawet do sześciu godzin, więc nie musimy się śpieszyć w zwoływaniu wszystkich na obiad.

Kuchenka bezogniowa ponadto „zwiększa” ilość wolnych palników, bez względu czy działają one na gaz, węgiel, drewno, prąd elektryczny czy energię słoneczną. Kiedy jeden garnek ląduje w kuchence bezogniowej, na jego miejsce można postawić kolejny.

Kuchenka solarna + kuchenka bezogniowa

Szczególnie interesującym pomysłem jest połączenie kuchenki bezogniowej z kuchenką solarną. Dzięki zaizolowanemu pojemnikowi możemy podnieść produktywność kuchenki solarnej (kiedy garnek ląduje w kuchence bezogniowej, zwalnia miejsce na kuchence solarnej), ale ważniejsze jest to, że do ugotowania posiłku potrzebna nam będzie mniejsza ilość słońca. Łącząc oba urządzenia, wystarczy jedynie półgodziny na słońcu do przygotowania posiłku.

Kuchenki bezogniowe działają jak baterie magazynujące energię termiczną w gorącym jedzeniu. Dzięki nim, kuchenka solarna staję się praktycznym urządzaniem do gotowania, nawet w krajach gdzie nasłonecznienie jest niskie. Co więcej, połączenie obu urządzeń pozwala na podanie ciepłego posiłku wiele godzin po zachodzie słońca.

image

Zdjęcie: Prosta kuchenka solarna w formie skrzynki. Źródło: Wikipedia Commons.

W porównaniu ze wszystkimi pozostałymi urządzeniami do gotowania, kuchenka solarna jest najbardziej zrównoważona. Nie potrzebuje żadnego paliwa i nie emituje żadnych spalin. Nawet, jeśli kuchenki gazowe, albo na paliwo stałe, osiągnęłyby sprawność 100%, to wciąż byłyby zależne od gazu, węgla czy drewna i emitowałyby zanieczyszczenia. Kuchenka solarna, jako jedyna, jest pozbawiona tych wad.

Kuchenka bezogniowa ogromnie podnosi użyteczność kuchenki solarnej

Dostępnych jest wiele projektów kuchenek. Najprostsze mają formę skrzynki – ocieplonego pudełka zamkniętego z góry szybą. Szkło pozwala przenikać promieniom słonecznym do środka, te nagrzewają jej wnętrze, a izolacja zatrzymuje ciepło. Może ona pracować w czasie zachmurzenia, ponieważ jest w stanie wykorzystać rozproszone promieniowanie słoneczne. Konstrukcja kuchenki solarnej niewiele różni się od kuchenki bezogniowej, tak więc, w łatwy sposób można zintegrować obie funkcje w jednym urządzeniu.

Innym, bardziej zaawansowanym rozwiązaniem są paraboliczne kuchenki solarne. Wykorzystują zakrzywione lustra do skupiania promieniowania słonecznego w jednym miejscu. Działają szybciej, generują wyższe temperatury i mogą nawet opiekać, piec i grillować jedzenie. Zbudowanie ich jest bardziej wymagającym zadaniem, ponieważ talerze muszą być często przestawiane w kierunku słońca. Należy uważać na ryzyko poparzenia. Dodatkową wadę jest to, że niebo musi być bezchmurne by działała. Kuchenka panelowa – taka jak CooKit—incorporate – łączy cechy słonecznej kuchenki skrzynkowej z paraboliczną.

image

Zdjęcie: Paraboliczna kuchenka solarna. Źródło: Solar Cookers International.

Kuchenka solarna nie jest jedynym sposobem na wykorzystanie energii słońca do gotowania. Kuchenkę elektryczną i mikrofalę zasilaną elektrycznością z paneli fotowoltaicznych, również możemy nazwać kuchenkami solarnymi. Jednak, zamienianie energii słońca na prąd elektryczny, po to żeby zagotować wodę, jest bardzo złożonym, niskosprawnym i drogim rozwiązaniem w porównaniu do bezpośredniego wykorzystania energii słońca.

Gotowanie słońcem wewnątrz domu

Kuchenki solarne, tak samo jak ulepszone piecyki na biomasę i kuchenki bezogniowe, promowane są przede wszystkim w krajach rozwijających się jako alternatywa dla palenisk. Technologię tę promuje i upowszechnia około 500 organizacji, firm i osób prywatnych, wszyscy zjednoczeni w Światowej Sieci Kuchenek Solarnych. Panelowe i skrzynkowe kuchenki skierowane są głównie do gospodarstw domowych i uchodźców, a bardziej zaawansowane urządzenie są z reguły zarezerwowane do masowego przygotowania posiłków w dużych instytucjach.

Technologia solarnego gotowania na tyle się udoskonaliła na przestrzeni kilku ostatnich dekad, że w tym momencie może być wykorzystywana na całym świecie. Możliwe już jest nawet gotowanie za pomocą słońca we wnętrz pomieszczeń. Robi się to na dwa sposoby: ustawiając kuchenkę paraboliczną tak, aby skupione światło wchodziło do kuchni przez przysłonę i trafiało na garnek, albo wytwarzając parę wodną skupionym światłem, która następnie rurami jest transportowana do kuchni.

image

Zdjęcie: Gotowanie solarne wewnątrz domu. Źródło: Solare Brücke.

Oba sposoby zostały zademonstrowane w Stołówkach Komunalnych Scheffera w Indiach. W tych instytucjach gotuje się na taką skalę, że możemy śmiało mówić o solarnych instalacjach do gotowania. Na przykład w Świątyni Shirdi, dzięki energii słońca wydaje się jedzenie dla ponad 50 tysięcy osób dziennie. Gotowanie na mniejszą skalę też jest możliwe, co pokazuje zdjęcie powyżej.

Kuchenki solarne używane w krajach rozwijających to z reguły mało wydajne urządzenia. Dzięki nowoczesnym materiałom można znacznie podnieść ich użyteczność

Kuchenki solarne to niezwykle zrównoważona technologia, jednak większość z nich, używana w krajach rozwijających się, nie może pochwalić się wysoką sprawnością. Appropedia pisze o tych urządzeniach, tak: „[…] urządzenia skupiające promieniowanie słoneczne, w których precyzja i sprawność zostały poświęcone na rzecz prostoty konstrukcji i możliwości użycia łatwo dostępnych (lokalnych) materiałów”.

Dopracowując projekt można by podnieść wydajność tych kuchenek. Na przykład, użycie szkła niskoemisyjnego znacznie podnosi sprawność kuchenki, ponieważ zatrzymuje ono więcej promieniowania podczerwonego od zwykłego szkła, a szklana pokrywa jest główną drogą ucieczki ciepła. Solar Cookers International zauważa, że postępujący rozwój bardziej wydajnych modeli przesuwa ich zasięg użyteczności coraz bardziej na północ (i na południe na półkuli południowej).

Uczyńmy gotowanie na powrót zrównoważonym: Zintegrowane gotowanie

Połączmy ze sobą zwykłe kuchenki, kuchenki solarne i bezogniowe, użyjmy samowarów zamiast tradycyjnych garnków, a zmienimy marnotrawny proces w zrównoważony przez cały rok system przygotowania posiłków. Drastycznie obniżymy emisję gazów cieplarnianych, zużycie paliwa i produkcję spalin. Będzie to tak samo prawdziwe dla biednych i bogatych krajów, bez względu na typ używanej kuchenki.

NGOsy coraz częściej promują połączenie kuchenek solarnych, kuchenek bezogniowych z ulepszonymi piecykami na biomasą – nazywają to podejście „gotowaniem zintegrowanym”. W tym, „zintegrowanym gotowaniu”, kiedy tylko warunki pogodowe na to pozwalają, używa się kuchenek solarnych. Kiedy słońca jest za mało, źródłem ciepła są ulepszone piecyki na biomasę. Obu urządzeniom towarzyszy kuchenka bezogniowa podnosząc wydajność systemu i maksymalizując sprawność energetyczną. Przykład w tym filmie.

W krajach świata zachodniego zamiast piecyków na biomasę można użyć kuchenek na prąd albo na gaz. Ponieważ „zintegrowane gotowanie” skraca zauważalnie czas trzymania garnków na gazie (przy użyciu samowarów jeszcze bardziej), to niska sprawność kuchenek elektrycznych i gazowych przestaje być dużym problemem. Jeśli znacznie zmniejszymy ilość potrzebnej energii do ugotowania jedzenia na kuchence elektrycznej, to bardziej realistyczne stanie się użycie energii odnawialnej (słońca lub wiatru) jako źródła prądu.

image

Zdjęcie: Gotowanie zintegrowane łączące użycie kuchenki solarnej, kuchenki bezogniowej i piecyka na biomasę.

NGOsy coraz częściej promują połączenie kuchenek solarnych, kuchenek bezogniowych z ulepszonymi piecykami na biomasą

Kuchenki solarne i kuchenki bezogniowe to znakomite przykłady technologii jakie promujemy w Low-tech Magazine. Są tanie i łatwe do wykonania, są naprawdę zrównoważone, a co więcej, znacznie przewyższają jakąkolwiek inną technologię dostępną w czasach przedprzemysłowych. W przeszłości powszechnie wykorzystywano energię wody i wiatru. To mogłoby sugerować, że gotowanie za pomocą słońca również ma długą historię - jednak tak nie jest. Pierwsze eksperymentalne skrzynkowe kuchenki solarne pojawiły się dopiero w XVIII w. a kuchenki paraboliczne w późnym XIX wieku.

Można postrzegać kuchenki solarne i bezogniowe jako prymitywne, jednakże do ich konstrukcji można użyć nowoczesnych materiałów. Przed rewolucją przemysłową nie była dostępna ani cynowa ani aluminiowa folia; nie było technologi próżniowej ani plastikowych pojemników; nie było dostępne termoszkło. Gotowanie za pomocą tych urządzeń (i samowarów) to nie jest powrót do niepraktycznych gadżetów minionych lat. Jest to innowacyjne podejście do jak najlepszego użycia dzisiejszej technologi i wiedzy dla drastycznego podniesienia sprawności wykorzystywania dostępnej energii.

Kris De Decker (edycja Jenna Collett)

Dziękuję wszystkim naszym czytelnikom, którzy namówili mnie do napisania tekstu o kuchenkach bezogniowych.


  1. Jest to szacunkowa wartość, przy przyjęciu, że czas jest równo podzielony na gotowania na kuchence i w kuchence bezogniowej, oraz, że zużycie energii kuchenki jest takie samo przy zagotowaniu wody i przy tylko doprowadzenie jej do lekkie wrzenia. Prowadzi to do przeszacowania lub niedoszacowania łącznej sprawności termalnej, w zależności od tego, jakiej użyje się technologi. Na przykład, piecyk rakietowy jest wysokowydajny przy dużym poborze mocy, ale małowydajny przy niskim, tak więc, łączna sprawność piecyka rakietowego i kuchenki bezogniowej jest wyższa niż podana. 

  2. Zobacz ten przykład “Solar Cooker Project: Best Practices Manual” (Jewish World Watch) i “General Kitchen Management Practices” (Energypedia). 

941.77KB