Использование солнечной энергии в сельских районах по всей Африке к югу от Сахары возросло за последние годы. Поскольку многие общины не имеют доступа к основным потребностям, таким как электричество , чистая вода и эффективные системы орошения , инновации в технологиях на основе солнечной энергии привели к проектам по борьбе с нищетой, которые сочетают стратегии развития и экологическую сознательность. Еще одним применением солнечной энергии , которое набрало обороты в сельских африканских домохозяйствах (а также в некоторых городских районах), является приготовление пищи на солнечной энергии . Исторически высокая зависимость от сбора древесины из истощающихся источников привела к серьезной деградации окружающей среды и считалась крайне неустойчивой практикой по сравнению с возобновляемым атрибутом приготовления пищи на солнечной энергии. Недавно также были установлены связи между солнечной энергией и повышением продовольственной безопасности в регионе. Африканские проекты развития, в основном в сельских районах, по-видимому, признают реальный потенциал возобновляемых источников энергии, особенно энергии, получаемой от солнца.
В статье Хильды М. Тунен (2009) [2] подробно описываются усилия, предпринятые фондом SUPO (Stichting voor Urbane Projecten in Ontwikkelingslanden), который был основан в 1977 году; когда они начали проект по солнечной кухне в 2005 году в городских домохозяйствах города Уагадугу в Буркина -Фасо : PESGO (Programme Energie Solaire Grand-Ouaga). Использованная технология была той же, что и CooKit , которая представляет собой картонную панельную плиту, покрытую алюминиевой фольгой. Солнечные лучи отражаются в сторону черной кастрюли, которая помещена в термостойкий пластиковый пакет. Можно достичь температуры от 70 _C до 90 _C (160 F и 200 F). Картон складывается и весит всего 500 г (1 фунт), поэтому его легко хранить. Если CooKit хранить в сухом месте и вдали от термитов , CooKit может прослужить несколько лет. Учитывая его долговечность, CooKit кажется хорошей инвестицией: расходы на покупку ниже, чем деньги, которые люди тратят на дрова. Изготовление CooKit несложно. Solar Cookers International опубликовала руководство по сборке (SCI, 2007c). CooKit можно сделать за один-два часа, а необходимые материалы — картон, алюминиевая фольга и нетоксичный клей на водной основе (SCI, 2007c) (см. рис. 1). (Toonen, 2009).
Рис. 1. CooKit
Как упоминалось выше, CooKit направлен на снижение высокой зависимости от дров и древесного угля для приготовления пищи, что, как оказалось, не только негативно влияет на окружающую среду, но и создает нагрузку на финансы отдельных домохозяйств. Однако исследователи, участвующие в фонде SUPO, быстро поняли, что CooKit сам по себе не может быть столь же эффективным для замены дров; и что использование специального растительного масла, извлеченного из засухоустойчивого растения ятрофа, будет наиболее дополнительным компонентом для помощи в процессе приготовления пищи в качестве замены топлива. Процесс экстракции также очень прост: человеку нужно просто выжать растение, чтобы получить масло. По данным SUPA, основная причина использования масла ятрофы вместе с CooKit заключается в ненадежности погодных условий; однако пока не было никаких разработок в области создания недорогой печи для использования с маслом ятрофы, а плита с одним пламенем на данном этапе является всего лишь прототипом . Пример CooKit, представленный здесь, является лишь одной из адаптаций к технологии приготовления пищи на солнечной энергии, и дальнейшие исследования открывают другие инновации, такие как солнечная фритюрница (Gallagher, 2011) [3] и оригинальная солнечная ящичная печь . Факты показывают, что хотя основными недостатками приготовления пищи на солнечной энергии являются более длительное время, необходимое для приготовления пищи для семей, и зависимость от благоприятных погодных условий означает, что невозможно использовать солнечную энергию каждый день; это шаг в правильном направлении, поскольку он может по крайней мере облегчить давление, которое в настоящее время оказывается на оставшиеся скудные ресурсы дров.
Очищенная вода — это большая проблема, с которой сталкиваются многие сообщества, особенно в развивающихся странах . Те, кто живет в сельской местности, обычно слишком изолированы для строительства сетевой инфраструктуры водопровода, финансируемой правительством; и поэтому ответственность за получение чистой воды ложится на женщин и их детей в деревнях, которым приходится проходить большие расстояния до источников воды, которые не обязательно являются самыми чистыми.
В статье Самбвы и др. (2009) [4] авторы освещают эти вопросы и предлагают интеграцию двигателей постоянного тока (постоянного тока) в технологию перекачки воды на солнечных батареях. Это обычно называют « передачей технологий », которую авторы утверждают как концепцию развития, [которая была] задумана политиками и широкой общественностью в странах Африки к югу от Сахары как возможность покупать или приобретать технологическое оборудование. В сочетании с «глобализацией и экономическим освобождением» эта тенденция стала заразной до такой степени, что любой сегмент неисправного технологического оборудования находит свой путь в субрегион... Они сгруппированы как: транспортные средства, бытовая техника, промышленное оборудование и многое другое. Авторы определили это неисправное оборудование как бесценный источник сырья, где двигатели постоянного тока были извлечены (восстановлены) с целью их переконфигурации в двигатели постоянного тока для привода водяных насосов. (Самбва и др., 2009). Сам насос можно извлечь из стиральных машин или радиаторов двигателей генераторных установок. На рисунке 2 ниже показан конечный продукт водяного насоса с приводом от двигателя постоянного тока до его подключения к солнечным панелям .
Рис. 2 Водяной насос с приводом от двигателя постоянного тока
Однако одним из главных недостатков использования бывших в употреблении импортных технологий является то, что они оказываются проблематичными для местных инженеров и техников, поскольку большинство из них уже работали в течение многих лет, прежде чем были экспортированы на континент. (Sambwa et al., 2009). Проект оказался успешным, поскольку он смог откачивать воду из водохранилища глубиной 10 м; но для финансирования будущих проектов расходы должны были покрываться из внешних источников. Несмотря на более высокие производственные затраты, общая выгода от использования этой технологии перевешивает предлагаемые недостатки. А благодаря относительно упрощенной модели работы по техническому обслуживанию, которые возникнут в будущем, могут выполняться местными техниками.
Исследователи из Университета науки и технологий имени короля Абдаллы в Саудовской Аравии в 2019 году изобрели устройство, которое может производить солнечную электроэнергию и одновременно очищать воду. [5]
В статье Берни и др. (2010) [6] было предложено еще одно применение солнечной энергии — система капельного орошения (PVDI) на фотоэлектрических (или солнечных) элементах, [которая] сочетает в себе эффективность капельного орошения с надежностью водяного насоса на солнечных батареях... [Где] фотоэлектрическая батарея питает насос (поверхностный или погружной, в зависимости от источника воды), который подает воду в резервуар. Затем резервуар самотеком распределяет воду в систему капельного орошения низкого давления. В системе не используются батареи: насос работает только в дневное время, а хранение энергии происходит на высоте столба воды в резервуаре. Важное технологическое достижение для сельскохозяйственной практики в регионе, связанное с повышением продовольственной безопасности; Системы PVDI были интегрированы в уже существующие местные женские сельскохозяйственные группы в округе Калале на севере Бенина в ноябре 2007 года. Системы PVDI были задуманы, профинансированы и установлены НПО Solar Electric Light Fund [7] для увеличения производства овощей на общественных садах в целях борьбы с высоким уровнем недоедания и бедности в регионе. (Берни и др., 2010).
