Aspectos tecnológicos

2.5.1. Tecnologias Empregadas

Atualmente o emprego do Sol como fonte energética na cocção de alimentos, tornou-se numa das alternativas mais importantes e ecologicamente correta, principalmente quando se sabe que de acordo com o Manual for Solar Box Cooker's, cerca de dois terços da população mundial, dependem diariamente de lenha para satisfação de suas necessidades energéticas direcionadas para a utilização domiciliar. Esta ocorrência se dá exatamente entre as populações que habitam as regiões tropicais, portanto em áreas propícias ao uso da energia solar onde a incidência solar chega, em alguns casos, a um potencial de 1.000 W/m2_.

A utilização da energia solar para suprir as necessidades energéticas do futuro, não significa em absoluto que possa a mesma substituir de maneira integral as demais formas de energia ainda hoje utilizadas pelo homem.

Mas, voltando-se para o Brasil, se vê na seca (o grande problema nordestino), uma prova inconfundível da potência energética solar dessa região. Este mesmo Sol, cuja radiação tem causado tantos efeitos prejudicais durante as estiagens, poderá ser vantajosamente aproveitado para acionar bombas, destiladores, aquecer água para utilização doméstica e industrial, para secar frutos, carnes, peixes, grãos, climatização, conversão de energia, cocção de alimentos etc.

O fogão solar é hoje um fato comprovado, e como já foi dito, tem sido objeto de estudo por vários pesquisadores no âmbito nacional e internacional. A maioria dos fogões solares existentes funciona à concentração, muito embora existam outros tipos que aproveitam o efeito estufa como é o caso do protótipo desenvolvido por M. TELKS e ainda o sistema misto desenvolvido por S. PRATA.

Os sistemas a concentração são normalmente constituídos de captores de forma parabólica, semi-esférica, cilíndrico-parabólico, cônica e tronco-cônica. Estes sistemas, para que possam apresentar um desempenho satisfatório, necessitam de radiação direta, céu claro e sem nebulosidades.

A literatura internacional faz inúmeras referências a fogões solares construídos e testados por diversos pesquisadores. Nomes como H. STAM, SALGADO PRATA, G.LOF, ABOU-HUSSEIN e outros, contribuíram objetivamente para a solução do

problema. Foram construídos e testados inúmeros protótipos de concentradores parabólicos, esféricos, cilindro- parabólico, o sistema "four" ou caixa quente baseado no efeito estufa, o sistema misto "four" cilíndrico-parabólico e outros.

Os protótipos industrializados na França, Japão, Estados Unidos, etc. utilizam superfícies refletoras parabólicas.

Entre os protótipos testados observou-se que o tempo necessário para ebulição de um litro de água com temperatura inicial de 20 °C situou-se na faixa entre 15 e 30 minutos, para a otimização da curva da radiação solar.

As superfícies refletoras destes protótipos foram obtidas com revestimento de folha de alumínio polido, plástico aluminizado, alumínio anodizado, chapa de bronze niquelada etc.

A SOFEE, indústria francesa de equipamentos solares patenteou um fogão construído em plástico rígido, de forma parabólica cuja superfície refletora é formada por um revestimento de plástico aluminizado, conhecido localmente como "mylar". Existe outro tipo de fogão denominado "umbrella" que apesar de sua fragilidade estrutural é bastante prático e facilmente transportável. A sua superfície refletora é constituída por um tecido recoberto de um filme de plástico aluminizado.

2.5.2. Considerações sobre a superfície refletora

O emprego de plástico rígido metalizado funcionando como elemento estrutural e superfície refletora do concentrador, tem sido objeto de vários estudos.

Presentemente o único plástico possível de ser metalizado pela indústria brasileira é o tipo ABS. A tecnologia adotada exige, contudo o emprego de matrizes de aço ou latão o que até certo ponto invalida a utilização do ABS para fabricação dos concentradores para utilização em fogões solares devido ao alto custo do produto final. Além desse fato, as câmaras de metalização empregadas pela indústria brasileira, geralmente utilizadas para peças de pequenas dimensões, provavelmente não seriam economicamente recomendáveis em virtude do pequeno número a ser processado de cada vez, devido às dimensões dos concentradores com diâmetros da ordem de 1,14 metros.

refletividade e baixo coeficiente de absorção à radiação solar. Tem vida útil reduzida e sua refletividade fica dentro de pouco tempo comprometida pela oxidação natural sem considerar que, durante a operação de cocção dos alimentos, água ou gorduras não tenham sido entornadas sobre o papel. O plástico aluminizado importado tipo "mylar" e outros apresentam problemas semelhantes. É contudo, mais resistente e de vida útil maior do que a do papel. A sua refletividade e o baixo coeficiente de absorção à radiação solar são excelentes.

O aço inox poderia ser uma solução, porém além de seu preço elevado, tem a propriedade de absorver o infravermelho do espectro solar, afetando o rendimento do concentrador. Em relação ao papel de alumínio apresenta a vantagem de não sofrer a ação do tempo ou mesmo das graxas ou gorduras, água ou outro líquido que sobre ele seja entornado. É de fácil limpeza, não pode ser riscado com facilidade, o que contribui para manter a superfície refletora sempre em boas condições.

Os filmes de plástico metalizados, via de regra importados, não seria a melhor solução em virtude do custo e dificuldade de importação. Poder-se-ia pensar em folhas de alumínio polido ou anodizado, porém não são facilmente encontradas no mercado regional, com o grau de polimento desejado. Soluções outras como superfícies cromadas ou niqueladas exigem que o absorvedor seja construído de metal, encarecendo o produto acabado.

Podem-se também obter parabolóides de madeira laminada, pó de madeira com aglomerante, alumínio, papelão, fibra de vidro etc.

Considerando as dificuldades encontradas para obtenção de um material de boa qualidade e de baixo custo para compor a superfície refletora, são utilizados pedaços de espelhos obtidos através do corte de uma lâmina de 2 mm de espessura, adaptando-se os pedaços ao perfil curvo da parábola.

É importante, contudo, esclarecer que o fogão solar não tem a pretensão de substituir integralmente o uso da lenha ou mesmo do gás de cozinha e nem isto seria possível, pois sendo o fogão solar um equipamento cuja operacionalidade só tem sentido com a presença da radiação solar direta. É perfeitamente compreensível que haverá ocasião em que o Sol não ofereça condições de operacionalidade do fogão solar, quer por questões de forte nebulosidade, que em decorrência de períodos chuvosos e fatores outros que impeçam a presença da radiação direta e neste caso o uso da lenha ou do gás se torna imperativo.