Forni solari Carbon Free

di Nicola Ulivieri - www.nicolaulivieri.com

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La riduzione dei gas serra è ormai un impegno a cui tutti, e in particolar modo le istituzioni, devono dedicarsi.
A tale scopo la Provincia di Siena ha attivato il progetto Siena Carbon Free 2015 con lo scopo di arrivare ad essere nel 2015 la prima vasta area ad emissioni zero. Tale progetto comprende il calcolo annuale e la certificazione ISO 14064/1 del bilancio delle emissioni e dei riassorbimenti di CO₂ e tutta una serie di azioni come l'erogazione di incentivi per l'efficientamento energetico e l'approvvigionamento di energia da fonti rinnovabili, l'informazione in materia ecc. Per il raggiungimento del traguardo dell'azzeramento delle emissioni di CO₂ nel 2015 devono essere coinvolti amministratori locali, imprese, associazioni e cittadini perché ciascuno con le proprie azioni quotidiane deve sentirsi responsabile. La cottura dei cibi con forni solari che, con l'amico Simone Bazzotti, divulghiamo da alcuni anni nel nostro territorio è senz'altro un ottimo metodo che va in questa direzione ed è utile per promuovere la sensibilizzazione verso la problematica dei gas serra. Questi strumenti di cottura, infatti, funzionando con i soli raggi solari, permettono un risparmio totale di energia elettrica e di gas e, di conseguenza, la produzione di CO₂ per il loro funzionamento è nulla. L'unico inconveniente di questi forni deriva dalla necessità di avere giornate limpide, mentre non risulta indispensabile un'alta temperatura esterna, caratteristica che ne permette l'impiego anche in stagioni più fredde. Esistono varie tipologie di forni solari; noi ne abbiamo realizzate principalmente tre: con forma a scatola, a paraboloide e parabola. I materiali utilizzati sono principalmente cartone o compensato, colla e pellicola riflettente. La loro costruzione può quindi essere eseguita da chiunque ed è economica e di alto valore didattico. Le temperature che si possono ottenere vanno dai 160°C ai 250°C, a seconda dei modelli e materiali utilizzati. Non esistono pericoli di combustione in quanto il cartone si incendia ad oltre 230°C ed i modelli di cartone non raggiungono queste temperature. I forni solari sono una tecnologia a basso costo che sfrutta la risorsa energetica gratuita più diffusa: il Sole. Il loro uso si sta diffondendo, grazie ad agenzie di cooperazione allo sviluppo, soprattutto in paesi dove è difficile e dispendioso reperire i combustibili per la cottura dei cibi da parte delle popolazioni locali. Nei paesi occidentali sono ancora poco conosciuti ma suscitano ogni volta un enorme interesse e stupore in coloro che partecipano alle sperimentazioni, segno dell'importante aspetto educativo di questi strumenti. Il contributo alla riduzione di CO₂ si può pensare che non sia significativo, soprattutto in virtù del fatto che l'uso dei forni solari è legato alle ore centrali della giornata, che deve essere serena, ma è anche vero che i tutti i progressi si ottengono partendo da piccoli passi.
Ma quanto è, insomma, questo risparmio di CO₂ con la cottura solare? Per i più curiosi, facciamo un po' di conti.

Calcolo della riduzione delle emissioni di CO₂

La stima della riduzione di emissioni di CO₂, grazie all'utilizzo di forni solari, non è immediata ma può essere fatta, in linea di massima, valutando la quantità di gas e di corrente elettrica risparmiati per la cottura delle pietanze. Ovviamente, la cottura con i forni solari non emette nessuna quantità di CO₂. Supponiamo, come esempio, di cuocere della pasta, dei fagioli e del pollo. Poiché un grosso fornello consuma circa 0,3 mc di metano all'ora, possiamo valutare in 0,125 mc la quantità di metano necessaria per cuocere la pasta al fornello a gas in 25 minuti (0,3 mc · 25 min/60 min = 0,125 mc), e  0,2 mc per lessare i fagioli in 40 min (0,3 mc · 40 min / 60 min = 0,2 mc). Stimando in 1,5 ore la cottura del pollo in un forno elettrico di 2 kW, possiamo concludere che, per questo pasto, sono stati necessari (0,125 mc + 0,2 mc = ) 0,325 mc di metano e (1,5 h · 2 kW = ) 3 kWh di energia elettrica.

Poiché la combustione di 1 mc di metano produce circa 2 kg di CO₂ [1] e, in Italia, 1 kWh corrisponde a circa 0,65 kg di CO₂ emessa in atmosfera [2], possiamo concludere che l'uso di forni solari per la cottura di un pasto di questo tipo permette di evitare l'immissione in atmosfera di (0,325 mc · 2 kg/mc) + (3 kWh · 0,65 kg/kWh) = 0,65 kg + 1,95 kg = 2,6 kg di CO₂.

Supponendo di utilizzare questi strumenti ogni giorno e solo per il pranzo, la riduzione di CO₂ sarebbe di circa 80 kg al mese, considerando pasti come nell'esempio precedente. Poiché dai dati dell'eliofania abbiamo, in Toscana, 3 mesi soleggiati ogni anno [3], possiamo valutare in 80 kg/mese · 3 mesi = 240 kg la riduzione di CO₂ annua.

Va ricordato che l’esempio si riferisce alla cottura di cibo per un pasto di massimo 4 persone. L’utilizzo di forni solari su larga scala permetterebbe una riduzione di CO₂ proporzionale al numero di strumenti utilizzato. Ovviamente, l'uso dei forni solari è soggetto alle condizioni climatiche ed al tipo di pietanze da cuocere, quindi i calcoli precedenti hanno solo un valore indicativo.

Note

[1] CH₄ + 2O₂ > CO₂ + 2H₂O dove una mole di CH₄ (peso 16 g) produce 1 mole di CO₂ (peso 44 g). Essendo la densità del metano = 0,71 kg/mc, la combustione di un metro cubo di CH₄ (0,71 kg) produce 0,71 kg • 44 g/16 g = 1.95 kg di CO₂

[2] Fonte EALP - Agenzia Energetica Provincia di Livorno http://www.ealp.it

[3] Dai dati sull'eliofania (Wikipedia e riferimenti interni alla voce) stimiamo circa 2200 ore annue (~90 giorni) di illuminazione solare in Toscana, senza l'interposizione di nuvole. Quindi i giorni soleggiati sono circa uno su 4, cioè 3 mesi l'anno.