Cocinar con una energía inagotable, no tiene precio ni contamina
Un invento universitario patentado, alineado con la perspectiva ecológica. La Patente: “Una abertura ergonómica para viviendas con equipos de cocción termosolares en zonas áridas”, de invención de Arturo Florentino Buigues Nollens, propone cocinar con el calor solar.
Por Marcela Ormeño
Desde que existe una mayor concientización sobre el calentamiento global y la escasez de recursos no renovables se ha buscado crear mejores maneras de aprovechar los recursos naturales renovables que nos proporciona la naturaleza. Es así que cada día cobra más importancia diseñar nuevas tecnologías en pos de aprovechar la energía solar.
La energía solar no emite gases de efecto invernadero, por lo que no contribuye al calentamiento global. De hecho, se muestra como una de las tecnologías renovables más eficientes en la lucha contra el cambio climático.
Los beneficios de la energía solar para el medio ambiente son numerosos, desde ser respetuosa con el medio ambiente, renovable, inagotable, no contaminante, evita el calentamiento global, reduce el uso de combustibles fósiles, reduce las importaciones energéticas, genera riqueza y empleo local.
En concordancia con esta filosofía se investigó y se patentó la siguiente invención:
Esta patente de invención fue extendida por La Administración Nacional de Patentes en nombre de la Nación Argentina a la Universidad Nacional de San Juan, y a su Inventor Dr. Arq. Arturo Florentino Buigues Nollens, por el término de veinte años improrrogables contados a partir de la presentación de la solicitud, por lo cual expirará el día: 3 de octubre de 2032.
Termosolar: Aprovechar la energía solar
Esta invención, se refiere a una abertura ergonómica para viviendas con equipos de cocción termosolares en zonas áridas del tipo de las usualmente ubicadas en una pared exterior de la cocina. Fue motivo de esta invención la constante evolución de la vida diaria, que ha generado la necesidad de la utilización de diversos sistemas de cocción y calefacción, que reemplacen a las energías tradicionales, generadas por combustibles en sus diferentes estados; ya sea: sólido, con las distintas clases de carbones minerales o vegetales y la madera. O líquido: utilizando petróleo y sus derivados o en estado gaseoso: derivados del gas natural del petróleo; especialmente en zonas áridas y alejadas de las urbes. Durante mucho tiempo, las únicas fuentes de energía han sido la fuerza muscular de la humanidad o de los animales, la fuerza del viento o de las aguas, hasta que en el siglo XVII se añadió el carbón y en el siglo XIX, el petróleo, el gas natural y la energía hidroeléctrica y finalmente en la segunda mitad del siglo XX la energía nuclear. No obstante el sol envía al espacio un flujo de energía prácticamente constante en forma de radiaciones de todas las longitudes de onda; debiendo emplearse receptores de dicha energía, para una utilización racional y reciente de la misma. Por ello en la actualidad, se ha tomado conciencia de la necesidad del empleo de la energía solar.
Los problemas que plantea solucionar
Con referencia a los antecedentes de esta investigación, cabe señalar que en las viviendas de las zonas áridas que utilizan cocinas tradicionales con hornos bajos, al estar en su interior, ellas aportan calor directo a través de su caja envolvente, generando en el ambiente un clima de disconfort para el/la usuario/a, por el incremento de temperatura que producen. Además, se necesitan campanas de extracción y callos de ventilación o expulsión de humos contaminantes, que accionan motores que generan ruidos molestos para forzar la movilidad del aire viciado, lo que determina la necesidad de contar con los respectivos espacios para dichos elementos, así como su ocultamiento y mayores costos por consumo e instalaciones eléctricas. Usualmente por falta de un adecuado diseño para la extracción de aire, la generación de molestas corrientes de aire exterior, la falta de ventilación permanente que suelen dar lugar a su usuario/a a aspirar gases tóxicos provenientes de la chimenea, originados de la propia combustión y según la dirección de vientos.
Además, los mencionados hornos bajos con puertas batientes y estantes retirables, obligan a quien los usa a agacharse y asumir posturas incorrectas, tanto al alcanzar, como al extraer guardar las bandejas y utensilios en su interior. A esta incomodidad que con el tiempo, pueden- producir en la persona graves problemas vinculados a factores de riesgo en la higiene postural, se suma que usualmente estos utensilios, se ubican en una posición casi inaccesible y en una zona escasamente iluminada.
Por otro lado, en el árido San Juan, su habitante y su familia numerosa generalmente residen en viviendas alejadas y refugios aislados y utilizan cocinas, fogones y hogares a leña, debido a la escasez de recursos económicos y energéticos del lugar, como sistema de cocción y calefacción a pesar que producen en el interior contaminación y riesgos de incendios. Una alternativa de solución para evitar los problemas mencionados y su utilización lo constituyen los hornos solares, que se encuentran vinculados al desarrollo de la cocción y preparación de alimentos, con exposición del horno y la persona en el ambiente exterior. Pero muchas veces lleva a realizar actividades directamente sobre el piso exterior o sobre una simple mesa de apoyo, alejada del espacio cocina, sin considerar la comodidad que ese ambiente presenta para la salud y la higiene del/a usuario/a. También cabe considerar, la producción de peligros e inseguridad, durante el desplazamiento que el/la cocinero/a realiza con los elementos para la preparación de alimentos y con el mismo horno, por lugares donde el suelo presenta escalones, pendientes y desniveles. De esta manera el uso del horno solar, presenta un conjunto de limitaciones propias, y que a la vez se suma a la necesidad de considerar para estas zonas áridas, con alta amplitud térmica y bruscos cambios climáticos, la exposición de las personas cuando realizan las preparaciones. Especialmente cuando se exponen a la radiación solar directa y al clima exterior en horas pico, durante períodos climáticos con baja humedad relativa, repentinos fuertes vientos locales (zonda o sur), alta amplitud térmica, y temperatura extrema con alta radiación solar.
Evidentemente en estas zonas áridas, con el uso del horno solar en forma independiente-de la vivienda-, se amplían las limitaciones, que contribuyen a impedir sus prestaciones, al permanecer y desarrollar actividades sin ninguna protección y resguardo en un ambiente con rigurosidad climática.
Ergonómico: Adaptación a la persona y su ambiente
Con el objeto de solucionar este problema se trabajó en la creación de un sistema ergonómico de aberturas para viviendas en zonas áridas, que utilizan hornos y cocinas solares. El mismo considera a la persona y su ambiente, con el objeto de adaptar mejor el trabajo de utilización de estos equipos termosolares en forma permanente, durante el proceso de cocción y preparación de alimentos. Para ello la abertura desarrollada ha tenido en cuenta la vinculación entre el ambiente exterior e interior; considerando algunos de los siguientes aspectos: orientación de la abertura o hueco en la vivienda, incidencia de la radiación solar sobre mesa de reorientación para hornos y cocinas solares, la antropometría del/a usuario/a, las características de las ventanas ubicadas dentro de la abertura, así como también su relación con mesadas y equipamiento de preparación de los alimentos.
De esta manera dentro del ambiente, se evita durante la cocción el aporte de calor directo a través de la envolvente del horno, la producción de humos contaminantes, la necesidad de caños de ventilación o expulsión de humos y se disminuyen ruidos o faltas de ventilación e iluminación en el lugar de trabajo. A la vez que se preserva a la persona de la exposición directa a las variaciones climáticas y a los dañinos rayos UV.
De tal forma que, al integrar esta persona al control de la unidad solar tipo caja, a través de la abertura propuesta, ésta puede trabajar resguardada del ambiente exterior con adecuada ventilación e iluminación natural, ampliando sus prestaciones y posibilidades de utilización durante la preparación de alimentos, disminuyendo así el consumo de gas o leña y mayores costos en energía convencional.
Estructura del dispositivo
En el aspecto esencialmente constructivo la abertura ergonómica para viviendas con equipos de cocción termosolares en zonas áridas, que usualmente se ubican en una pared exterior con mampostería, de la cocina, consiste en: una envolvente protectora y aislante capaz de admitir un soporte antropométrico según el/la usuario/a, conformado por marcos y zócalos rehundidos que albergan la ventana de a lo menos cuatro hojas batientes de apertura selectiva y que en su porción superior presenta una cortina de enrollar capaz de permitir el control térmico y lumínico; una mesa exterior de reorientación solar soportada por una pata solidaria del marco de la ventana inferior capaz de admitir por apoyo en su superficie superior un horno solar tipo caja de apertura trasera con bandeja deslizable sobre correderas laterales capaz de permitir el acceso de los utensilios con la comida desde el interior de la habitación; y porque a lo menos dos hojas batientes de las ventanas son de apertura vertical media capaces de permitir la regulación de las superficies reflectivas superior de acuerdo a la altura solar; mientras la hoja batiente horizontal superior sea capaz de permitir la ventilación por convección y la hoja batiente horizontal inferior es capaz de permitir la reorientación solar de la mesa portadora del homo solar; y porque la cortina de enrollar, de material aislante térmico es regulable mediante cinta de control, de elevación y cierre capaz de permitir también el control solar, lumínico y térmico; al igual que las hojas de la ventana que contendrán films reflectivos para su aislamiento térmico.
De esta manera la parte de la abertura ergonómica que se encuentra en el espacio exterior: mesa de reorientación solar interactúa con los espacios intermedios generados por la profundidad de la abertura o espacio semi-exterior: marco de la abertura y persiana de enrollar y la que se localiza en el espacio intermedio semi-interior: zócalo rehundido y ventanas; y el espacio necesario para que el/a usuario/a opere las partes de la abertura que se proyectan hacia el interior: hojas de ventanas y bandeja del horno solar, en relación a su conexión sobre mesada y amoblamientos de la cocina propiamente dicha.
