Termodinamica

Horno Solar

El horno solar es un aparato que se hace con el fin de ahorrar energía, puede sustituir a las parrillas o incluso a la estufa y evita el uso de hidrocarburos que contaminan altamente la tierra provocando efecto Invernadero y otros contaminantes.

Unos de los problemas mas sobresalientes es el calentamiento global de la tierra y la contaminación por hidrocarburos formados por hidrogeno y oxigeno que en combinación con otros elementos nos dan metano y dióxido de carbono cuyas propiedades son mantener el calor de un lugar y en este caso el de la tierra originando así un efecto Invernadero.

Una de las soluciones para evitar el uso de hidrocarburos y otros contaminantes es el horno solar que funciona a base de la energía solar y no contamina con la quema de hidrocarburos.

El primer panel forrado de papel aluminio, encontrado Inclinadamente a un lado de la caja refleja la luz y la rebota hacia el interior de la caja donde se va concentrando el calor poco a poco hasta generar una considerable cantidad de calor en donde se van a poner a calentar los alimentos, los paneles forrados de aluminio en el interior de la caja también rebotan los rayos solares provocando un mayor calentamiento, el vidrio hace que el calor se concentre y no salga y el color negro de toda la caja hace que se atraiga rápidamente el calor y eleve su temperatura.

Ventajas y desventajas del horno solar.

Ventajas.

• El horno solar es una alternativa para disminuir el consumo de artículos contaminantes como los hidrocarburos que producen gases como el dióxido de carbono y el metano.

• Es de bajo costo, se puede usar casi en cualquier parte del mundo y utiliza materiales sencillos

• Produce una gran cantidad de calor la cual llega a cocer verduras o arroz y hasta pude hornear pan

• Es muy usado en países pobres como Nepal donde no hay estufas o panilla

• No contamina pues funciona a base de rayas solares y no emite desechos de hidrocarburos, dióxido de carbono o metano

Desventajas.

• Tarda de 2 a 3 horas en cocinar los alimentos.

• No tiene la misma capacidad y tecnología que las estufas actuales.

• Para las amas de casa seria un desperdicio de tiempo pues necesitan rapidez a la hora de hacer la comida.

• La temperatura del horno solar depende de la intensidad de los rayos solares por lo que no se podría usar muy bien en los días de invierno.

Un horno solar es una estructura que usa energía solar concentrada para producir altas temperaturas, usualmente para usos industriales. Reflectores parabólicos o helióstatos concentran la luz (de insolación) sobre un punto focal. La temperatura en el punto focal puede alcanzar los 3.500 °C, y este calor puede ser usado para generar electricidad, fundir acero, fabricar combustible de hidrógeno o nanomateriales.

El horno solar más grande es el horno solar de Odeillo, situado en Font-Romeu-Odeillo-Via (Pirineos Orientales, Francia), y fue inaugurado en el año 1970. Emplea un conjunto de espejos planos para recolectar la luz del sol, reflejándola sobre un gran espejo curvo.

Los rayos son enfocados sobre un área del tamaño de un olla y pueden alcanzar una temperatura de 16.000 °C, dependiendo del proceso instalado, por ejemplo:

Aproximadamente 1.000 °C para receptores metálicos produciendo aire caliente para la siguiente generación de torres solares como será probado en la central solar Thémis del Proyecto Pegase.5

Aproximadamente 1.400 °C para producir hidrógeno rompiendo moléculas de metano.6

Hasta 2.500 °C para probar materiales que serán usados en ambientes extremos tales como reactores nucleares o vehículos espaciales para reentradas atmosféricas.

Hasta 3.500 °C para producir nanomateriales por sublimación inducida solar y enfriamiento controlado, tal como nanotubos de carbono7 o nanopartículas de cinc.8

Se ha sugerido que los hornos solares podrían ser usados en el espacio para proporcionar energía para usos industriales. Su dependencia de un clima soleado es un factor limitante como una fuente de energía renovable en la Tierra pero podría ser combinado con sistemas de almacenamiento de energía termal para la producción de energía durante días nublados o durante la noche.

El principio del horno solar está siendo usado para construir cocinas solares baratas y parrilladas solares, y para la pasteurización solar de agua. Un reflector Scheffler prototipo está siendo construido en India para ser usado en un crematorio. Este reflector de 50 m2 generará temperaturas de 700 °C y reemplazará entre 200-300 kg de leña usada para una cremación.

Efecto invernadero.

La atmósfera de la Tierra está compuesta de muchos gases. Los más abundantes son el nitrógeno y el oxígeno (este último es el que necesitamos para respirar). El resto, menos de una centésima parte, son gases llamados "de invernadero". No los podemos ver ni oler, pero están allí. Algunos de ellos son el dióxido de carbono, el metano y el dióxido de nitrógeno.

En pequeñas concentraciones, los gases de invernadero son vitales para nuestra supervivencia. Cuando la luz solar llega a la Tierra, un poco de esta energía se refleja en las nubes; el resto atraviesa la atmósfera y llega al suelo. Gracias a esta energía, por ejemplo, las plantas pueden crecer y desarrollarse.

Pero no toda la energía del Sol es aprovechada en la Tierra; una parte es "devuelta" al espacio. Como la Tierra es mucho más fría que el Sol, no puede devolver la energía en forma de luz y calor. Por eso la envía de una manera diferente, llamada "infrarroja". Un ejemplo de energía infrarroja es el calor que emana de una estufa eléctrica antes de que las barras comiencen a ponerse rojas.

Los gases de invernadero absorben esta energía infrarroja como una esponja, calentando tanto la superficie de la Tierra como el aire que la rodea. Si no existieran los gases de invernadero, el planeta sería, cerca de 30 grados más frío de lo que es ahora. En esas condiciones, probablemente la vida nunca hubiera podido desarrollarse. Esto es lo que sucede, por ejemplo, en Marte.

En el pasado, la Tierra pasó diversos periodos glaciales. Hoy día quedan pocas zonas cubiertas de hielo. Pero la temperatura mediana actual es solo 4 ºC superior a la del ultimo periodo glacial, hace 18000 años.

Marte

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