โรงเรียนบ้านควนสูง

หมู่ที่ 10 บ้านควนสูง ตำบลคันธุลี อำเภอท่าชนะ จังหวัดสุราษฎร์ธานี 84170

Mon - Fri: 9:00 - 17:30

083 6342944

พลังงาน อธิบายวิธีการใช้พลังงานของแสงอาทิตย์ในการปรุงอาหาร

พลังงาน ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1700 นักธรรมชาติวิทยาชาวยุโรปชื่อโฮเรซ เดอโซซูร์ ได้สร้างอุปกรณ์ขนาดเล็กที่มีจุดประสงค์เพื่อควบคุมพลังงานจากแสงอาทิตย์ นักวิทยาศาสตร์ในตอนนั้นกำลังทำงานอย่างหนักกับการเปลี่ยนแสงแดดให้เป็นความร้อน แต่ส่วนใหญ่แล้วใช้กระจกเพื่อรวมแสงไปที่จุดเผาไหม้เพียงจุดเดียวโซซูร์ มุ่งเน้นไปที่ความสามารถในการกักเก็บความร้อนของแก้ว สิ่งที่โซซูร์สร้างขึ้นคือหม้อหุงพลังงานแสงอาทิตย์ที่รู้จักในยุคแรกสุด

ซึ่งเปรียบได้กับสิ่งที่เรียกว่าหม้อหุงกล่อง พลังงานแสงอาทิตย์ในปัจจุบัน เขาวางกล่องแก้วห้าใบซ้อนกันและวางไว้บนแผ่นไม้สีดำ หลังจากตากแดดเป็นเวลาหลายชั่วโมง อุณหภูมิภายในกล่องก็สูงถึง 190 องศาฟาเรนไฮต์ เขาใช้กล่องอบผลไม้ สิ่งที่เริ่มขึ้นในศตวรรษที่ 18 เป็นการทดลองวิทยาศาสตร์ ความพยายามที่จะค้นหาสาเหตุและวิธีการที่กระจกดักจับแสงแดดเพื่อสร้างความร้อน ปัจจุบันเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในการบรรเทาความหิวโหยและโรคภัยไข้เจ็บในประเทศที่ยากจนที่สุดในโลก

นอกจากนี้ยังเป็นการทดแทนบาร์บีคิวในสวนหลังบ้านที่เจ๋งและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย แนวคิดสมัยใหม่ของการปรุงอาหารด้วยพลังงานแสงอาทิตย์เกิดขึ้นครั้งแรกในทศวรรษที่ 1950 แต่ไม่ได้รับความนิยม อาจเป็นเพราะเทคนิคการตลาดที่ผิดพลาดของสหประชาชาติ ด้วยอุปกรณ์ที่เหมาะสม พลังงานความร้อนในรังสีดวงอาทิตย์จะถูกควบคุมเพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ร้อนจนสามารถทอดอาหารได้

หม้อหุงพลังงานแสงอาทิตย์สามารถทำได้เกือบทุกอย่างที่เตาหรือเตาอบสามารถทำได้ เพียงแต่ใช้แหล่งพลังงานธรรมชาติที่ไม่ก่อให้เกิดมลพิษ อิสระและมีปริมาณมาก ในบทความนี้ จะมาดูกันว่าแสงแดดกลายเป็นความร้อนได้อย่างไร ตรวจสอบหม้อหุงประเภทต่างๆและวิธีการทำงาน ดูว่าอะไรทำให้การปรุงอาหารด้วยแสงอาทิตย์สามารถช่วยชีวิตได้ในหลายพื้นที่ของโลก และตรวจสอบข้อบกพร่องบางประการ มาเริ่มกันที่แกนกลางของกระบวนการ

ความรู้สึกอุ่นบนผิว แต่นั่นเป็นเพราะสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อคลื่นแสงเหล่านั้นกระทบกับโมเลกุลในผิวหนัง การโต้ตอบนี้คล้ายกับแนวคิดที่ทำให้หม้อหุง พลังงาน แสงอาทิตย์รูปแบบหนึ่งคือหม้อหุงกล่องสร้างอุณหภูมิสูงจากแสงแดด อย่างง่ายที่สุด การแปลงแสงแดดเป็นความร้อนเกิดขึ้นเมื่อโฟตอน ที่เคลื่อนที่ไปมาภายในคลื่นแสงมีปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุลที่เคลื่อนที่ไปมาในสสาร รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากแสงอาทิตย์มีพลังงานจำนวนมากในตัวมันเมื่อกระทบกับสสาร

พลังงาน

โดยพื้นฐานแล้ว หม้อหุงข้าวแบบกล่องประกอบด้วยกล่องเปิดด้านบนสีดำด้านใน และแก้วหรือพลาสติกใสวางอยู่ด้านบน มักจะมีตัวสะท้อนแสงหลายตัว พื้นผิวเรียบ โลหะหรือกระจกเงา วางไว้นอกกล่องเพื่อรวบรวมและส่องแสงแดดเพิ่มเติมไปยังกระจก สำหรับการปรุงอาหาร ต้องวางกล่องนี้ไว้กลางแดดโดยที่มีหม้อใส่อาหารอยู่ข้างใน โดยหม้อจะอยู่ด้านบนของก้นกล่องสีดำ เมื่อแสงแดดส่องผ่านช่องด้านบนกระจก คลื่นแสงกระทบด้านล่างทำให้ร้อนจัด

สีเข้มจะดูดความร้อนได้ดีกว่า ด้านในจึงเป็นสีดำ โมเลกุลที่ประกอบเป็นกล่องจะตื่นเต้นและสร้างความร้อนมากขึ้น กล่องดักจับความร้อน และเตาอบก็ร้อนขึ้นเรื่อยๆเอฟเฟกต์จะเหมือนกับสิ่งที่เกิดขึ้นในเตาอบมาตรฐาน อาหารจะสุก หม้อหุงกล่องสามารถเข้าถึงได้ถึง 300 องศาฟาเรนไฮต์ ร้อนพอที่จะปรุงเนื้อสัตว์ได้อย่างปลอดภัย หม้อหุงพาราโบลาสามารถร้อนได้มากถึง 400 องศาฟาเรนไฮต์ ซึ่งร้อนพอที่จะทอดอาหารหรืออบขนมปังได้

การออกแบบที่ซับซ้อนขึ้นเล็กน้อยนี้ใช้พื้นผิวโค้งสะท้อนแสงเพื่อเน้นแสงแดดจำนวนมากไปยังพื้นที่ขนาดเล็ก มันใช้งานได้เหมือนเตาและมันก็ใหญ่ บางครั้งยาวถึงหลายฟุต หม้ออาหารวางอยู่บนแขนที่ถือไว้ตรงกลางแผ่นสะท้อนแสงโค้ง โดยแขวนอยู่เหนือจุดด้านล่างของเตาอบเล็กน้อย ซึ่งแสงทั้งหมดรวมอยู่ จุดเล็กๆนี้ร้อนมาก และโมเลกุลก็สั่นมาก จนคลื่นความร้อนเคลื่อนตัวขึ้นเป็นกระแสคงที่เพื่อกระทบก้นหม้อ

ทั้งหม้อหุงพาราโบลาและหม้อหุงข้าวกล่องมีขนาดค่อนข้างใหญ่ทำให้พกพาไปไหนมาไหนได้ยาก และหม้อหุงข้าวหนักเพราะแก้ว หม้อหุงข้าวแบบแผงซึ่งใช้แผ่นสะท้อนแสงแบบพาราโบลาซึ่งวางอยู่เหนือเตาอบแบบกล่อง มีแนวโน้มที่จะมีขนาดเล็กลงและเบาลง หม้อหุงต้มจะอยู่ในถุงพลาสติกขณะปรุงอาหาร ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวดักจับความร้อน เช่น ฝาใสบนหม้อหุงข้าวแบบกล่อง บางครั้งผู้คนใช้หม้อหุงประเภทนี้ในการตั้งแคมป์

การตั้งแคมป์เป็นงานเสริมสำหรับหม้อหุงพลังงานแสงอาทิตย์ ยิ่งแอปพลิเคชันส่วนกลางต้องทำความยากจน ความอดอยากและโรคภัยไข้เจ็บ ประโยชน์ของการหุงต้มด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ ผู้คนหลายร้อยล้านคนทั่วโลกเข้าถึงเชื้อเพลิงปรุงอาหารได้อย่างจำกัด ในกรณีส่วนใหญ่ไฟฟ้าและแก๊สไม่ใช่ปัญหา มีเพียงถ่านและฟืนเท่านั้นที่เอื้อมถึง และแม้แต่ถ่านก็อาจมีราคาแพงเกินไป จึงเหลือแต่ไม้ ปัญหาคือในพื้นที่ชนบทที่ยากจนหลายแห่ง

เช่นแอฟริกาและอินเดีย ที่ต้นไม้หายาก ต้องใช้ฟืนจำนวนมากสำหรับการปรุงอาหารทั้งครอบครัวในทุกวันและแหล่งไม้ที่มีอยู่ไม่กี่แห่งก็ลดน้อยลงไปเรื่อยๆ ครอบครัวต้องเดินหลายชั่วโมง เพื่อเก็บฟืนสำหรับทำอาหาร และลงเอยด้วยการใช้เงิน เพียงเล็กน้อย ไปกับค่าเชื้อเพลิง ทำให้เหลือเงินน้อยลงในการซื้ออาหาร ผลลัพธ์ไม่ใช่แค่ความหิวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโรคด้วย เมื่อประชากร 1 พันล้านคนไม่สามารถเข้าถึงน้ำสะอาดได้

ความสามารถในการพาสเจอไรซ์อย่างง่ายดาย ความร้อนจนถึงจุดที่จุลินทรีย์ตาย เป็นสิ่งสำคัญในแต่ละปีผู้คนกว่าสองล้านคนเสียชีวิตจากโรคแบคทีเรียที่สามารถป้องกันได้ด้วยการฆ่าเชื้อโรคในน้ำดื่ม การอุ่นเนื้อและผักที่ปลูกด้วยน้ำปนเปื้อนก็มีความสำคัญต่อสุขภาพเช่นกัน สารอาหารที่จำเป็นทั้งหมดเหล่านี้อาจมีแบคทีเรีย เวิร์ม และไวรัสที่เป็นอันตรายซึ่งเป็นสาเหตุของโรคที่อาจถึงตายได้ เช่น โรคตับอักเสบเอ โรคติดเชื้อไจอาร์เดีย และโรคอีโคไล

ไม่ต้องใช้ความร้อนมากในการพาสเจอไรซ์ น้ำถูกพาสเจอร์ไรส์ที่อุณหภูมิเพียง 150 องศาฟาเรนไฮต์ และอาหารถูกพาสเจอร์ไรส์ที่อุณหภูมิ 180 องศา หม้อหุงพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งมีราคาเพียง 10 ดอลลาร์ต่อหน่วยสำหรับการออกแบบที่เรียบง่าย เข้าถึงอุณหภูมิสูงสุดของการพาสเจอไรซ์ได้อย่างง่ายดาย และปรุงอาหารได้ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับหม้อหุงและประเภทของอาหาร เหนือสิ่งอื่นใด ผู้คนไม่ต้องเดินหลายไมล์เพื่อไปหาเชื้อเพลิงที่ต้องการ แค่ออกไปข้างนอกและใช้แสงแดด

การใช้หม้อหุงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นเวลาหนึ่งปีสามารถลดการใช้ฟืนได้ 1 ตัน ปัญหาอีกประการหนึ่งที่สามารถแก้ไขได้ด้วยการปรุงอาหารด้วยแสงอาทิตย์นั้นเกี่ยวข้องกับการเผาฟืนอย่างง่าย ไฟปล่อยมลพิษสู่อากาศ ควันที่เต็มไปด้วยฝุ่นละอองนี้ไม่ดีต่อสิ่งแวดล้อม แต่แย่กว่านั้นสำหรับผู้ที่หายใจเอาอากาศเข้าไป เมื่อคนใช้ไฟสำหรับการปรุงอาหารในบ้าน สูดดมอนุภาคขนาดเล็กที่อาจทำให้เกิดปัญหาสุขภาพทุกประเภท รวมทั้งโรคปอดและหัวใจ

การประมาณการครั้งหนึ่งทำให้จำนวนผู้เสียชีวิตจากมลพิษทางอากาศประเภทนี้อยู่ที่ 1.5 ล้านคนต่อปี หม้อหุงพลังงานแสงอาทิตย์โดยไม่จำเป็นต้องใช้เปลวไฟ ซึ่งหมายถึงอากาศที่สะอาดขึ้น ในขณะที่หม้อหุงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นทางออกที่ดีสำหรับประเทศกำลังพัฒนาจำนวนมาก แต่ก็มีข้อเสียอยู่บ้าง ลักษณะเฉพาะที่ทำให้หม้อหุงพลังงานแสงอาทิตย์มีประโยชน์มาก แสงแดดเป็นเชื้อเพลิงทำให้เกิดปัญหาเช่นกัน

การปรุงอาหารด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ในวงกว้างนั้นทำได้จริงสำหรับประเทศที่มีสภาพอากาศแห้งและมีแสงแดดจัดเป็นเวลาอย่างน้อยครึ่งปีเท่านั้น พื้นที่ของอินเดีย บราซิล เคนยาและเอธิโอเปียเป็นสถานที่ที่เหมาะสำหรับวิธีการทำอาหารนี้ บางทีปัญหาที่ใหญ่กว่า ก็คือแม้แต่ในอินเดีย พระอาทิตย์ก็ไม่ได้ส่องแสงตลอดเวลา หม้อหุงพลังงานแสงอาทิตย์จะไม่ทำงานเลยในตอนกลางคืนหรือในวันที่มีเมฆมาก นั่นหมายความว่าฟืนยังคงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับชั่วโมงปิดแดด ถึงกระนั้น การปรุงอาหารส่วนใหญ่ด้วยแสงแทนฟืนทำให้เกิดปัญหาใหญ่ในปัญหาที่มวลชนขาดแคลนเชื้อเพลิงต้องเผชิญ

บทความที่น่าสนใจ อพยพ กระบวนการของการอพยพออกจากแนวชายฝั่งของสหรัฐอเมริกา