Introduzione a Forni e Cucine Solari

La cucina solare sta ricevendo sempre più attenzione per la sua applicazione in diversi contesti. 

Nelle aree remote dei paesi in via di sviluppo, dove le fonti energetiche convenzionali (elettricità e carburanti) non sono disponibili o sono costose, può rappresentare un’alternativa alla cucina tradizionale basata sulla combustione della legna. Secondo l’IEA (International Energy Agency), circa 3 miliardi di persone nel mondo utilizzano la combustione di solidi per cucinare, principalmente legna da ardere e carbone o carbone minerale. Il cherosene o l’olio di paraffina sono alternative più pulite, così come i gas di petrolio GPL, ma sono più costosi e non disponibili ovunque. L’elettrificazione non copre le aree remote. Bruciare legna o carbone in ambienti chiusi provoca inquinamento atmosferico dovuto alla produzione di idrocarburi incombusti e monossido di carbonio, nonché di particolato. Il fumo da cucina è responsabile di numerose malattie come il cancro ai polmoni, l’ictus e la cardiopatia ischemica, tra le altre. La raccolta della legna da ardere è un’attività rischiosa, spesso compito di donne e bambini, oltre ad essere una causa che contribuisce alla deforestazione. In questi contesti la cucina solare rappresenta quindi una valida alternativa quotidiana alla cucina a legna, migliorando la qualità della vita nelle comunità remote.

Nei paesi industrializzati si utilizzano fonti energetiche convenzionali per cucinare, principalmente gas naturale o petrolio, elettricità. Il consumo energetico per la cucina e quindi la spesa associata rappresentano in media il 10% del totale. L’uso  anche sporadico della cucina solare domestica può rappresentare un modesto risparmio energetico, ma offre anche altri benefici, soprattutto educativi e sociali.  La cucina solare potrebbe diffondersi per l’uso ricreativo e sociale, per esempio in campeggi, parchi, giardini, spiagge. Il principale vantaggio è che non emette fumo e soprattutto non comporta rischio di incendio, motivo per cui altre forme di cucina (barbecue, gas) sono spesso vietate in spazi pubblici. L’uso della cucina solare ha un marcato valore educativo per diversi aspetti. In primo luogo, permette di diffondere la cultura della sostenibilità e allo stesso tempo capire le potenzialità (e i limiti) dell’energia solare. In secondo luogo favorisce l'aggregazione e la socialità. Infine assimilare la tecnica di cucina solare aiuta a sensibilizzare sul consumo energetico in cucina e capire come ridurre i consumi anche usando la cucina convenzionale.

Varie tecniche di cucina solare sono state sperimentate da ricercatori e ideatori, dando origine a diversi dispositivi con complessità, dimensioni, prestazioni e costi variabili.

Le tipologie più utilizzate includono i forni solari a scatola (o cassa), i forni a concentrazione e una serie di modelli intermedi tra cui le cucine a pannello. Il tipo a scatola presenta il vantaggio di una costruzione semplice utilizzando materiali comuni e a basso costo. Il ricevitore (dove si dispone il cibo da cuocere) è situato all'interno della scatola rivestita di isolante termico la cui apertura superiore è chiusa da vetro trasparente. Hanno una potenza bassa, raggiungono un massimo di 100 °C. L'applicazione di specchi esterni aumenta l'area di cattura, arrivando eventualmente a 200°C.

Le cucine a concentrazione più comuni utilizzano un concentratore (riflettore) parabolico, che riflette e concentra la luce solare incidente sulla zona focale dove si dispone il ricevitore. Di solito hanno dimensioni di 1-2 m di diametro e possono fornire potenza sufficiente per cucinare in diversi modi (bollire, friggere, soffriggere). Possono essere portali ma generalmente non pieghevoli. Esistono modelli di forni a concentrazione non parabolici, ma che usano lo stesso principio per aumentare la potenza e la temperatura di cottura. Tra questi ci sono diversi progetti con ricevitore a tubo. Alcuni forni di grandi dimensioni vengono usati per cucina collettiva (da 10-50 pasti) e esempi di ristorazione solare.

Le cucine a pannello utilizzano una superficie riflettente non perfetta, costituita da specchi piani o cartone, solitamente pieghevole e trasportabile. Un ricevitore è generalmente coperto da vetro per ridurre la perdite termiche. Sono facili da costruire, usare e trasportare e permettono la cottura efficiente anche se con tempi generalmente più lunghi rispetto alla cucina a concentrazione.