Un cuiseur vapeur solaire doté d’un système de stockage d’énergie thermique en sable

Des chercheurs ghanéens ont développé un cuiseur vapeur solaire innovant intégrant un système de stockage thermique à base de sable. Ce dispositif combine efficacité énergétique, faible coût et durabilité.

Il s’agit d’une invention qui ouvre la voie à une nouvelle génération de solutions de cuisson vertes. Force est effectivement de constater que dans de nombreux pays en développement, notamment au Ghana, la cuisson domestique reste un défi majeur. Comme c’est le cas dans la plupart des régions d’Afrique subsaharienne, le charbon de bois y demeure le principal combustible utilisé pour la préparation des repas. Cette situation n’est pas sans conséquence. Elle accélère par exemple la déforestation et favorise les émissions de polluants. C’est en partant de ce constat que des chercheurs de l’Université des sciences et technologies Kwame Nkrumah du Ghana ont décidé de mettre au point un cuiseur solaire révolutionnaire.

Une collaboration africaine

Avant d’entrer dans le vif du sujet, je tiens à souligner que cette recherche a également vu la participation de scientifiques affiliés au Centre international pour l’innovation, la fabrication, le transfert technologique et l’entrepreneuriat (TCC-CIMET). Ainsi que l’Université technique de Cape Coast au Ghana. Pour décrire la percée, l’équipe a publié dans la revue Solar Energy Advances une étude intitulée Experimental analysis of a institutional solar PV steam cooker with sustain in sand-based thermal energy storage. Le cuiseur vapeur solaire nouvellement développé a la particularité d’être pourvu d’un système de stockage d’énergie thermique à base de sable. Il promet d’aider à réduire la dépendance aux combustibles fossiles.

Principe de fonctionnement du four solaire à vapeur.
Principe de fonctionnement du four solaire à vapeur. Crédit photo : Richard Opoku et al. CC BY-NC-ND 4.0

Un cuiseur alimenté par des panneaux photovoltaïques

Le concept implique le recours à des panneaux solaires photovoltaïques. L’électricité produite par ces derniers sert à alimenter un élément chauffant en courant continu. La chaleur générée est ensuite utilisée pour chauffer un réservoir de sable mesurant 15 cm × 65,5 cm × 44 cm. Un compartiment contenant 10 kg d’eau est positionné au-dessus de ce réservoir thermique. En contact avec le sable, cette chambre génère de la vapeur qui chauffe la nourriture à l’intérieur d’un récipient de cuisson faisant 143 cm de haut, 150 cm de long et 57,5 cm de large. Le choix du sable ne découle pas du hasard. Ce matériau naturel a l’avantage d’être largement disponible, donc peu cher, et de présenter une excellente stabilité thermique.

Une efficacité élevée

Grâce à sa capacité à emmagasiner la chaleur, le système est capable de produire de la vapeur même en l’absence de soleil. Cela signifie que la cuisson peut se poursuivre le soir ou par temps nuageux. Cela constitue un avantage de taille par rapport aux cuiseurs solaires conventionnels. Selon les chercheurs, le dispositif présente une efficacité thermique de 38,9 % avec un retour sur investissement estimé à seulement 4,5 ans grâce à l’utilisation de composants bon marché.

Des plateaux de cuisson dans le four solaire.
Processus de cuisson des aliments : (a) riz cru dans l’eau ; (b) haricots crus dans l’eau ; (c) génération de vapeur autour des aliments ; (d) riz presque cuit dans des plateaux ; (e) riz cuit dans des plateaux. Crédit photo : Richard Opoku et al. CC BY-NC-ND 4.0

On sait en outre qu’il nécessite très peu d’entretien, ce qui en fait une solution idéale pour les ménages et les petites entreprises. Lors de tests en conditions réelles, impliquant l’utilisation de 20 modules photovoltaïques de 580 watts chacun, les universitaires ont découvert qu’il suffisait environ 80 minutes pour cuire 16 kg de riz et 140 minutes pour 16 kg de haricots. Plus d’infos : sciencedirect.com. Que pensez-vous de cette solution de cuisson solaire à vapeur ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .

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Marc Odilon

J'ai rejoint Neozone en 2020 comme journaliste scientifique. Avant que je me lance dans le journalisme en 2014, j'ai suivi des études universitaires en gestion d'entreprise et en commerce international. Mon baccalauréat technique en mécanique industrielle m'a permis de me familiariser avec l'univers de la tech. Installateur de panneaux solaires et électronicien autodidacte, je vous fais quotidiennement découvrir les principales actualités des nouvelles technologies. Curieux de nature et grand amoureux du web, je suis un rédacteur polyvalent et ma plume n'a pas de limites.

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