Tout savoir sur le four solaire à effet de serre

Le four solaire à effet de serre est un appareil de cuisson domestique. Il est largement utilisé dans les régions tropicales. Néanmoins, il fonctionne aussi sous nos latitudes, où il est sous-utilisé. Avec le réchauffement climatique, il pourrait devenir un cuiseur d’appoint indispensable, puisqu’il n’émet pas de CO2. Ce cuiseur solaire permet de cuisiner « off-the-grid » (hors réseau). Il peut donc s’avérer très utile lors d’une randonnée, un trip en camping-car ou une partie de pêche.

Qu’est-ce que l’effet de serre ?

Sans l’effet de serre, la température à la surface du globe n’excéderait pas -18°C. Autrement dit, heureusement qu’il existe, sans quoi il ferait plutôt frisquet sur Terre. En quoi consiste-t-il ?

On pourrait résumer les choses ainsi :

  1. Les rayons du soleil qui parviennent à traverser l’atmosphère atteignent la Terre (voir notre infographie) et réchauffent le sol qui émet des rayons infrarouges ;
  2. Ce rayonnement repart vers l’espace, mais une partie de cette chaleur est bloquée par les gaz à effet de serre ;
  3. Cette énergie thermique est ensuite réémise vers le sol. Cette réaction en chaîne permet à l’atmosphère de se réchauffer et d’atteindre globalement 15°C.

Autrement dit, l’effet de serre est parfaitement naturel et sans lui, la Terre serait beaucoup moins accueillante !

Le changement climatique ne serait pas résolu en supprimant l’effet de serre. Depuis la Révolution industrielle, il y a 150 ans, nous avons émis énormément de vapeur d’eau, de fumées et de CO2. Or, c’est cette pollution qui accentue la quantité rayonnement infrarouge retenue par l’atmosphère. Bref, ce sont nos voitures, nos usines, en un mot notre mode de vie qui entraînent un réchauffement global de la Terre.

infographie expliquant l'effet de serre

L’effet de serre en cuisson solaire

Transposons ce phénomène naturel à un cuiseur solaire. La surface de la Terre représente le fond du four et les gaz à effet de serre le double vitrage.

Comme dans la nature, le soleil frappe le fond du cuiseur. Bombardé par le rayonnement solaire, les atomes de la tôle d’acier se mettent en mouvement, générant une énergie que nous percevons comme de la chaleur.

Le rayonnement infrarouge libéré par cette réaction s’échappe vers l’extérieur. Mais la vitre le retient en majeure partie et le renvoie vers le fond du four, comme le font gaz à effet de serre de l’atmosphère. Ainsi, la chaleur est conservée et augmente progressivement dans l’appareil qui devient une véritable fournaise.

C’est contre-intuitif, mais les rayons du soleil ne réchauffent pas directement l’air. C’est le revêtement (ou le sol) qui transmet, par conduction, son énergie thermique aux corps environnants.

Four solaire et rendement énergétique

On estime que le rayonnement solaire atteignant l’atmosphère terrestre est d’environ 1 300 W/m2 au niveau de l’équateur. Or, 50% de ces rayons parviennent à traverser les couches atmosphériques. Dans les régions tropicales, le gisement solaire est d’environ 650 W/m2.

En France, ce chiffre est plus faible. En effet, notre pays est situé sur une partie du globe qui est incliné à 45° par rapport à l’équateur. Autrement dit, sous nos latitudes, le soleil éclaire une surface plus grande. Par conséquent, le rayonnement solaire au m2 est plus faible. On estime que l’énergie que nous recevons s’élève à 450 W/m2.

Le rendement énergétique d’un four solaire dépend de sa capacité à restituer cette énergie. Pour cela, plusieurs facteurs sont importants :

  1.  la taille et l’angle de la vitre ;
  2.  la taille et le pouvoir de réflexion des réflecteurs ;
  3. la nature du revêtement qui va absorber la lumière et la restituer sous forme d’énergie thermique ;
  4. l’étanchéité de la vitre et l’isolant des parois (laine de bois, laine de verre, etc.).

Avec l’opacité de la vitre, la lumière absorbée par les réflecteurs et la déperdition de chaleur, un four solaire d’une surface utile de 1 m2 génère une puissance de 100 à 200 W. À titre de comparaison, un four électrique atteint 200°C en 10 minutes. Il faut une demi-heure à un cuiseur solaire de ce type pour atteindre 150°C.

Le four solaire a d’autres avantages. Il permet d’éviter les risques de carbonisation, de vivre en complète autonomie et de ne pas émettre de CO2 – un gaz à effet de serre !

Un exemple de four solaire à effet de serre performant

Le four solaire américain Global Sun OvenLe All American Sun Oven est commercialisé depuis les années 80 aux États-Unis et dans les pays en développement. C’est un modèle très solide équipé de larges réflecteurs qui concentre la lumière du soleil à l’intérieur d’un caisson étanche. Grâce à l’effet de serre, il atteint facilement 150-160°C, sa température limite se situant vers 190°C, quand les conditions d’ensoleillement sont optimales. Très polyvalent, il est équipé de poignées qui le rendent transportable. C’est véritablement une valeur sûre pour tous les curieux qui voudraient tester la cuisine solaire. Lisez la description complète sur notre site en cliquant ici.