Improved solid biofuel stoves/ko

이 페이지는 일반적으로 고체 연료를 사용하는 스토브를 말합니다. 태양열 버전의 경우 태양열 조리를 참조하세요.

개선된 고체 바이오연료 스토브 , 무연 스토브 또는 목재 보존 스토브는 일반 고체 바이오연료 스토브 보다 연료 효율이 최소 10% 더 높 거나 전통적인 조리 화재와 관련된 건강 문제를 줄이도록 설계된 고체 바이오연료 스토브 입니다 . 이들은 개발도상국에서 널리 사용되고 종종 매우 단순한 디자인입니다. 이러한 디자인은 의도한 대로 작동할 때 유해한 연기로 집을 채우지 않으며(연기를 줄이기 위한 효율적인 연소 및 연기를 제거하기 위한 굴뚝이나 통풍구를 통해) 연료를 덜 사용합니다. 사용 가능한 현지 재료, 환경 조건 및 커뮤니티 요구 사항에 따라 여러 가지 디자인이 개발되었습니다.

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  그림 1: 개선된 조리용 스토브의 선택

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  그림 1a: 오픈 파이어 쿠킹스토브

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  그림 1b: 벽돌과 모르타르, 루블로 채워진 Patsari 개량형 조리용 스토브

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  그림 c: 흙으로 만든 로레나 쿡스토브

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  그림 d: 여성은 개량된 조리용 스토브를 설계하고 제조할 수 있습니다. ©Simon Ekless/Practical Action

Appropedia의 프로젝트

CCAT 로켓스토브

소똥을 연료로 하는 효율적인 요리용 스토브

등유 스토브

변형된 Justa 스토브

실무자 치아파스 에스터파스 아그라도라스

프랙티비스타스 치아파스 개량된 조리용 스토브

샤차리 쿡스토브

Servals의 에너지 효율적인 등유 버너

건강 영향

굴뚝이 없는 노천 화덕이나 스토브에서 나무, 분뇨, 석탄 또는 작물 폐기물과 같은 고체 연료로 요리하고 난방하면 실내 공기 오염이 발생할 수 있습니다. 이 실내 연기에는 일산화탄소, 벤젠, 알데히드, 작은 그을음 ​​및 먼지 입자 및 기타 건강에 해로운 오염 물질이 포함되어 있습니다. WHO 평가에 따르면 실내 공기 오염은 질병에 대한 8번째로 중요한 위험 요소입니다. 기관지염 및 폐렴을 포함한 급성 호흡기 감염(ARI)에 특히 중요한 위험 요소입니다. 매년 IAP는 160만 명의 사망(20초마다 한 명 사망)과 관련이 있습니다. 여성과 어린이는 가정 난로 근처에서 가장 많은 시간을 보내기 때문에 특히 취약합니다. ^[1]

더 깨끗하게 연소되는 연료 사용, 개선된 스토브 사용 및/또는 행동 변화를 통해 실내 연기 노출과 관련 질병을 크게 줄일 수 있습니다. ^[2]

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  그림 2a: 개방형 불 또는 포곤이 사용 중이고, 개선된 조리용 스토브는 배경에서 사용되지 않음. 이는 개방형 불의 맛이나 전통에 대한 선호도 또는 집안의 요리사가 모두 개선된 스토브에서 요리하는 방법을 알지 못하거나 요리하고 싶어하지 않기 때문일 수 있습니다.

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  그림 2b: 수년간의 노천 화재로 인해 지붕이 검게 그을렸고, 지붕과 벽 사이에 공기가 순환할 수 있는 큰 개구부가 있었음에도 불구하고 연기는 밖으로 빠져나가지 못하고 올라가고 가라앉습니다.

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  그림 2c: 뚜껑 없이 요리하는 여성, 요리 테스트 중. 뚜껑을 닫고 요리할 경우 연료 사용량이 40% 감소하며, 이는 개량된 요리 스토브로 전환하는 것보다 더 많은 연료를 절약할 수 있는 변화입니다. ^[3]

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  ^{그림 2d: 코말 W} 없이 사용 중인 개량형 조리 스토브 로, 접시가 직접 열을 받습니다. 아침에는 연기가 거의 나지 않지만 오후에는 연기가 굴뚝에서 더 이상 빠져나가지 않습니다. 코말 개구부를 통해 집으로 올라갑니다.

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  그림 2e: 케냐의 개량된 조리용 스토브 ©Neil Cooper/Practical Action

연료 절약 및 연료 효율성

세계의 숲은 농업 및 벌목 활동으로 인한 엄청난 압력으로 줄어들고 있습니다. 일부 지역에서는 남부 의 주요 조리 연료인 장작에 대한 집중적인 수요가 이 문제에 크게 기여하고 있습니다. 이 나무의 대부분은 노천 화덕이나 비효율적인 난로에서 태워집니다. 나무가 너무 비싸거나 너무 멀리 떨어져 있을 때, 이전에 비료 로 토양으로 되돌려졌던 동물의 분뇨 와 작물 잔여물이 대신 연료로 자주 태워집니다. 아프리카 와 남아시아 의 많은 지역에서 점점 더 흔해지고 있는 이 관행 은 토양 비옥도를 급격히 떨어뜨립니다. 언덕의 나무와 초목이 제거되면 토양 침식이 빗물 유출과 홍수 로 빠르게 진행되고 땅이 사막으로 변할 수 있습니다. 따라서 전 세계의 일상적인 장작 소비 패턴은 진전되는 환경 위기의 중요한 요인입니다.

1970년대 후반부터 간단하고 저렴한 개량형 조리용 스토브의 설계와 보급에 많은 노력이 기울여졌습니다. 이러한 스토브는 일반적으로 노천에서 소모되는 나무 연료의 최대 40%, 일반적인 전통 스토브에서 소모되는 연료의 25-35%를 절약할 수 있습니다. 이 작업의 집단적 경험은 Burning Issues에 설명되어 있습니다. 스토브 소유자의 제작을 장려하기 위한 다양한 전략을 열렬히 추진한 후, 숙련된 관찰자들은 스토브의 소규모 산업 생산이 가장 유망한 경로 중 하나라는 결론을 내리고 있습니다. 이 접근 방식의 장점에는 더 나은 품질 관리와 따라서 소유자 제작으로 달성할 수 있는 것보다 더 높은 효율성과 더 긴 스토브 수명이 포함됩니다. 각각 1-5달러인 스토브는 연료를 구매하면 1-2개월 이내에 연료 절감으로 비용을 충당할 수 있습니다. 대부분의 연료가 수집되는 시골 지역에서는 일부 사람들에게 매우 저렴한 스토브를 여전히 판매할 수 있지만 유통 문제는 훨씬 더 어렵고 분명히 성공적인 전략은 아직 수립되지 않았습니다.

개선된 조리용 스토브를 통한 연료 절약은 국가가 새로운 에너지원에 투자하는 가장 저렴한 방법인 듯합니다. 장작의 35%를 절약하는 전형적인 장인이 생산한 조리용 스토브는 5달러 미만입니다. 개선된 스토브 3개는 한 가구의 바이오가스 플랜트와 같은 연료 공급에 영향을 미칩니다(비용이 40~50배 더 ​​많이 듭니다). 둘 다 한 가구의 추가 조리 연료 필요량을 공급할 수 있다는 것을 의미합니다. 전기 스토브나 등유 스토브의 자본 투자는 더 높을 것이고, 발전 용량을 추가하고 전기 그리드를 확장하는 비용도 고려해야 합니다. 전기 스토브와 등유 스토브는 모두 일일 연료 비용이 추가되지만, 개선된 스토브의 경우 비용이 전혀 들지 않습니다(개선된 효율성만이 모든 이익을 차지하기 때문입니다). 공통된 보조금과 외환 요구 사항으로 인해 등유 수입은 많은 국가의 국가 경제에 부담이 됩니다.

기존 조리 시스템의 2차적 효과를 이해해야 허용 가능한 개선을 할 수 있습니다. 많은 지역에서 실내 조리 불에서 나오는 연기는 폐와 눈 질환의 상당한 원인이 됩니다. 그러나 이 연기는 조리 구역 위에 걸려 있는 작물을 말리고 초가 지붕을 곤충 피해로부터 보호하는 역할도 합니다. 고지대와 다른 추운 지역에서는 실내 조리 불의 공간 난방 기능을 조리 스토브 설계에 포함해야 할 수도 있습니다. 스토브 홍보 활동의 성공은 조리 불의 이러한 2차적 기능에 대한 효과적인 변경의 가용성에 달려 있을 수 있습니다.

경험에 따르면 대규모로 목재를 보존해야 할 필요성에도 불구하고, 개량된 스토브를 도입하는 것은 국가나 지역 전체에 즉시 이루어질 수 없습니다. 대신, 테스트와 조리 방법을 강조하는 신중하고 체계적인 작업에 지역 주민이 참여하는 데 달려 있습니다. 기존 스토브와 새로운 프로토타입은 최소한의 장비로 테스트할 수 있습니다. 이 섹션의 여러 책에서 테스트 기술을 다룹니다.

지식이 많은 대부분의 사람들은 전형적인 새로운 스토브로 가능한 연료 절감에 대한 추정치를 수정했습니다. 35% 절감은 이제 더 나은 스토브 설계에 대한 현실적인 수치로 간주됩니다. 마찬가지로, 대부분은 개선된 스토브의 배포만으로는 대부분 지역의 삼림 벌채율에 큰 영향을 미치지 않을 것이라는 데 동의합니다. 그럼에도 불구하고, 개선된 조리용 스토브는 현재 일부 국가의 재산림화 프로그램에서 비용 효율적인 구성 요소로 간주되고 있으며, 가족의 현금과 시간 자원을 보존하고 조리 공간에서 연기를 줄임으로써 삶의 질을 개선하는 데 분명히 역할을 할 것입니다.

최초의 콘텐츠를 제공해 주신 Village Earth 의 David Bartecchi에게 진심으로 감사드립니다 .

주요 디자인 특징

이러한 디자인 특징 중 일부 또는 전부는 스토브의 연료 효율을 높이거나 전통적인 요리 화재와 관련된 건강 문제를 줄이는 데 도움이 됩니다.

• 긴 굴뚝이나 통풍구 - 연기를 외부로 배출하고 불 속의 공기 흐름을 개선합니다.
• 조절 가능한 공기 유입 - 조절 가능한 입구가 있는 격리 구역에서 불이 발생해야 하며, 필요에 맞게 연소율을 줄일 수 있습니다.
• 스토브의 내부 벽에는 단열성이 좋은 재료(대개 세라믹)를 사용합니다.
• 애프터버닝 - 연기(배기가스)를 소량의 새로운 공기와 섞어서 마지막으로 남아 있는 탄화수소와 일산화탄소를 불꽃 없이 연소시킵니다.
• 조리 용기 재킷, 즉 뜨거운 연기가 쿠커와 냄비 사이의 좁은 통로를 통과하도록 하는 것입니다. 이는 냄비 크기와 쿠커 크기가 일치해야 함을 의미합니다.
• 공간 난방(추운 기후) 및/또는 온수 난방을 위한 연도 가스 열 사용. 연도 가스가 실내로 누출되는 것을 방지하기 위해 열교환기가 필요합니다. 값비싼 제품에서는 복잡한 스테인리스 스틸 장치일 수 있고, 개발도상국에서는 간단한 금속 연도 파이프일 수 있습니다. ^{[ 확장 필요 ]}
• 많은 사회에서는 몇 가지 유형의 음식만 요리하며, 해당 사회의 특정 요구 사항을 충족하도록 스토브를 설계해야 합니다.

• 진한 재료를 저어주는 경우 밥솥을 안정적으로 유지하려면 잘 지지되는 바닥이 필요합니다.
• 냄비와 쿠커 사이에는 공기 흐름이 빠져나갈 수 있도록 최적의 분리가 있습니다. 냄비에 맞게 스토브를 설계하고 이 분리를 유지하세요.

• 버너에 너무 많은 재료를 넣으면 모든 탄화수소가 소모되지 않으므로 가연성 재료의 공간을 제한하는 것을 고려하세요. 또한 이 연소 구역을 설계할 때 어떤 유형의 재료가 지역적으로 연소되는지 고려하세요.
• 난민 캠프와 같이 인구가 밀집된 지역에서는 여러 가구가 스토브를 공유해야 하므로 단열 손잡이를 포함하는 것을 고려하세요.
• 항상 적절한 기술을 사용하면 스토브는 현지 기술을 사용하여 현지 재료로 현지에서 제작해야 합니다. 이렇게 하면 떠난 후에 스토브를 생산, 판매 및 수리할 기업가를 육성할 수 있습니다.
• 열을 유지하기 위한 밀폐된 불
• 불에서 냄비로 열이 최대한 전달되도록 냄비받침을 신중하게 디자인했습니다.
• 난류를 생성하고 열 전달을 개선하기 위한 방해판
• 공기 흐름을 제어하고 최적화하는 댐퍼
• 열 손실 속도를 최소화하기 위한 세라믹 인서트
• 다양한 연료를 사용하고 재를 제거할 수 있는 화격자
• 강도와 내구성을 제공하는 금속 케이스
• 열 사용을 극대화하고 여러 냄비를 동시에 가열할 수 있는 멀티 냄비 시스템

개발도상국의 농촌 지역에서 바이오매스 기술에 대해 수행된 많은 연구 개발 작업은 전통적인 스토브의 개량에 기반을 두고 있습니다. 이는 처음에는 삼림 벌채의 위협에 대한 대응이었지만, 여성의 연료 수집 시간을 줄이고 연기 제거를 통해 주방 환경을 개선하려는 요구에 초점을 맞추기도 했습니다. 스토브 개량에는 여러 가지 접근 방식이 있었으며, 일부는 현지에서 수행되었고 다른 일부는 국제 기구에서 운영하는 광범위한 프로그램의 일부로 수행되었습니다. 아래 그림 2는 다양한 성공적인 개량 스토브 유형을 보여줍니다. 일부는 작고 휴대 가능한 스토브이고 다른 일부는 가정에 영구적으로 고정되도록 설계되었습니다.

스토브 설계를 개선하는 것은 많은 문제에 대한 광범위한 이해가 필요한 복잡한 절차입니다. 스토브에 대한 사용자의 필요와 요구 사항을 철저히 이해하려면 사용자를 설계 과정에 참여시키는 것이 필수적입니다. 스토브는 단순히 음식을 데우는 기구(서구 사회에서처럼)가 아니라 종종 사회적 초점, 조명 및 공간 난방 수단으로 작용합니다. 불에서 나오는 타르는 초가 지붕을 보호하는 데 도움이 될 수 있으며, 연기는 곤충과 기타 해충을 막을 수 있습니다. 사용자의 라이프스타일과 마찬가지로 요리 습관도 고려해야 합니다. 고기와 야채를 요리하는 데 사용되는 가벼운 숯 스토브는 큰 냄비와 힘차게 저어야 하는 우갈리와 같은 주식을 먹는 사람들에게는 거의 쓸모가 없습니다. 연료 유형은 크게 다를 수 있습니다. 일부 국가에서는 소똥이 일반적인 연료원으로 사용되며, 특히 나무가 부족한 곳에서 그렇습니다. 저소득층에서는 비용도 주요 요인입니다. 이러한 주요 사회경제적 문제를 파악하지 못하면 스토브 프로그램이 실패하게 됩니다. 개선된 스토브의 기능은 단순히 연료를 절약하는 것이 아닙니다.

개량된 조리용 스토브 소재

개선된 조리용 스토브 설계에서 가장 중요한 측면 중 하나는 어떤 재료를 사용하느냐입니다.

중요한 고려 사항:

• 재료는 열 사이클을 견딜 수 있어야 합니다.
• 가격: 사람들은 비싼 스토브를 사지 않을 것이다
• 자료는 반드시 확보 가능해야 합니다(명백하지만 언급할 가치가 있음)

고려해야 할 자료

• 내화벽돌(단열 및 열 사이클을 견디도록 설계됨)
• 진흙벽돌(저렴)
• 내화 콘크리트
• 일반 콘크리트
• 금속판 (화상을 일으키지 않는 스토브가 매우 중요하다는 점을 명심하세요)
• 일반 타일
• 단열 타일

연소실의 경우 나무를 상당한 힘으로 밀어 넣을 수 있으며 연소실은 약간의 학대에도 견딜 수 있어야 한다는 점을 명심하십시오.

궤조:

• 아연은 녹는점이 비교적 낮기 때문에 고열이 발생하는 용도에는 사용하면 안 됩니다.
• 스테인리스 스틸은 연소실에 적합할 수 있습니다.
• 주철은 매우 효과적이지만 가격이 매우 비쌉니다.

스토브의 국산화

1982년 이래로 도시 시장을 겨냥한 개량형 숯불 스토브인 Kenya Ceramic Jiko(KCJ)가 수많은 소규모 생산자에 의해 개발 및 제조되었습니다. KCJ는 금속과 구운 점토라는 두 가지 주요 구성 요소로 구성되어 있습니다. 이 두 부분은 모두 기업가에 의해 만들어집니다. 금속 부분(클래딩)은 소규모 기업이나 개인 장인이 만들고 점토 부분(라이너)은 약간 더 크고 조직화된 기업이나 여성 단체에서 제조합니다. KCJ는 장인이 직접 고객에게 판매하거나 소매점, 슈퍼마켓과 같은 상업적 판매점을 통해 판매합니다. 스토브는 처음에 NGO KENGO와 케냐 에너지부가 대중 매체, 시장 시연 및 무역 박람회를 통해 시장을 개발하기 위해 대대적으로 홍보했습니다. 이러한 상당한 홍보의 결과로 현재 200명 이상의 장인과 소규모 기업이 매달 약 13,600개의 개량 스토브를 제조하고 있습니다. 현재까지 케냐 가정에서 이러한 스토브가 약 700,000개 사용되고 있는 것으로 추정됩니다. 이는 케냐 전체 가정의 16.8%, 국가 전체 도시 가정의 56%가 사용하고 있다는 것을 의미합니다. ^[4]

지속적인 연구 및 개발

Kobus Venter의 Vuthisa Technologies ^[5] 및 EWB San Francisco Professionals Chapter ^[6] 를 포함한 그룹은 간단한 연탄 프레스를 사용하여 폐기물 바이오매스(예: 농업 폐기물)로 만든 연탄을 사용하는 것을 포함하여 이러한 스토브를 최적화하기 위한 연구를 수행하고 있습니다.

사용되는 연료는 발생하는 연기에 큰 영향을 미칠 수 있으며, 환경 영향에도 영향을 미칩니다. 숯 ^W 는 나무나 분뇨보다 훨씬 더 깨끗하게 타지만, 보통 나무로 만들어집니다.

에이미 스미스 ^W는 다른 형태의 바이오매스에서 숯을 생산하는 작업을 했습니다. 바이오매스를 서로 뭉치게 하기 위해 바인더를 사용합니다. (브리켓을 더 응집력 있게 만드는 또 다른 방법은 바이오매스를 물에 며칠 동안 두어 약간 분해되도록 하는 것입니다.) 바이오매스의 선택은 널리 이용 가능한 것에 따라 달라지지만, 카사바 ^W 뿌리(마니옥 또는 타피오카라고도 함) 페이스트로 묶은 바가스 ^W (사탕수수 폐기물) 와 순수한 배설물을 일반적으로 태우는 지역에서 소량의 배설물로 묶은 밀 또는 볏짚이 포함됩니다. ^[7]

CFD-GEOM 이라는 프로그램을 사용하면 조리용 스토브 설계를 모델링 할 수 있습니다 .

나무 가스화 스토브 는 아마도 가장 효율적인 스토브 디자인일 것입니다.

다양한 개선된 쿡스토브 디자인

• Aprovecho 로켓 스토브, Cottage Grove, Oregon
• HSU Chiapas 개량형 쿠킹스토브 Patsari 및 Lorena 쿠킹스토브 멕시코에서 비교
• 과테말라의 HELPS 플랑차 스토브
• 니카라과의 PROLENA EcoStove
• 온두라스의 Justa 스토브
• 남아프리카 공화국의 ProBec 스토브
• 아프리카의 GTZ 스토브
• BioLite 홈 스토브 : 전기 발전기가 내장된 나무 기반 조리기

참고사항 및 참고문헌 =

또한보십시오

• 소똥을 연료로 하는 효율적인 요리용 스토브
• 연료로서의 옥수수
• 톱밥난로
• 우스이 ​​밥솥

외부 링크

• 아프로베초 연구 센터
• 브룩헤이븐 국립연구소, 2023, 목재 히터 설계 챌린지 워크숍 보고서, 미국 에너지부 보고서, 바이오에너지 기술 사무소, 보고서 번호 224406, https://www.energy.gov/eere/bioenergy/articles/just-released-new-wood-heater-design-challenge-workshop-report
• BuildItSolar: 나무 난로; 특히 흥미로운 것은 RootSimple 로켓 스토브와 온수 나무 난로입니다.
• 나무 연소 조리 스토브의 설계 원칙
• 다양한 개량형 조리용 스토브에 대한 정보
• http://iapstoves.blogspot.com/
• 방대한 양의 조리용 스토브 정보 - 활발한 이메일 토론 그룹 포함
• 위키피디아:쿡스토브

페이지 데이터

키워드	쿠커 , 스토브 , 공중 보건 , 개선된 쿠킹 스토브 , 실내 공기 오염
지속가능개발목표	SDG07 저렴하고 깨끗한 에너지
저자	크리스 왓킨스 , 캐리 샤덴 , 조 라프터리 , 데이비드 레버 , 캐서린 레이네 , KVDP
특허	저작권: CC-BY-SA-3.0
언어	영어 (en)
번역	네덜란드어 , 한국어
관련된	2개의 하위 페이지 , 16페이지 여기 링크
별칭	개선된 스토브 , 개선된 조리용 스토브 , 개선된 조리용 스토브 , 조리용 스토브 , 개선된 스토브 , 개선 된 조리용 스토브 , 개선된 조리용 스토브 , 나무 스토브
영향	3,604 페이지 뷰
만들어진	2007년 3월 19일 Chris Watkins 작성
수정됨	2024년 6월 18일 Felipe Schenone 작성
인용하다	Chris Watkins , Carrie Schaden , Joe Raftery , David Reber , Catherine Lainé , KVDP (2007–2024). "개량된 고체 바이오연료 스토브" . Appropedia . 2024년 7월 10일 검색됨 .
API 쿼리	기본 , 의미론 , html , 파일 , 더 많은