Kenya Ceramic Jiko/ko
케냐 세라믹 진코는 아프리카를 위한 개량형 조리용 스토브입니다.
배경
중앙 아프리카의 전통 요리 방법은 열린 불이나 벽돌 벽난로 위에 도자기 냄비를 올려놓는 것이었습니다.
철이 도입되면서 금속 냄비가 사용되기 시작했습니다(그림 1). 이것은 보통 돌이나 점토 벽돌 위에 올려져 있었고, 그 아래에는 나무 불이 타고 있었습니다.
유럽에서 온 상인과 식민지 개척자들이 유입되면서 잉여 금속 드럼(석유, 휘발유)이 사용 가능해졌습니다. 이것들은 마을의 금속 세공인들이 잘라서 펴 놓았습니다. 판금은 접고 리벳을 박아 여러 용도로 사용할 수 있었습니다. 따라서 간단한 난로 또는 진코는 판금으로 만들어졌습니다(그림 2). 이것은 불을 지탱하기 위해 반쯤 구멍이 난 선반이 있는 간단한 원통입니다. 이것은 수세기 동안 케냐에서 거의 보편적으로 사용되었습니다. 열은 벽을 통해 빠져나가기 때문에 매우 비효율적입니다. 빨갛게 달군 금속은 수명이 짧습니다.
필요성
나무를 태우면 연기가 많이 발생하는데, 이는 마을 오두막과 같은 좁은 공간에서는 심각한 골칫거리입니다. 연소 생성물 중 다수는 독성이 있습니다. 그래서 일부 지역에서는 코크스가 사용되기 시작했습니다. 나무는 지하에서 태워 산소를 제거합니다. 휘발성 성분은 제거되고 고체 탄소와 미네랄은 회색 고체로 융합됩니다. 그런 다음 이것은 연기를 줄인 채 마을 사람들에게 판매하여 jinkos에 사용합니다.
인구가 급증하면서, 장작에 대한 수요로 인해 숲이 점점 더 황폐화되고 있습니다. 장작을 모으는 것은 여성에게 큰 부담입니다. 그리고 독성 연기는 여전히 문제였습니다.
한편, 유럽에서는 도자기의 가치가 알려졌습니다. 고전적인 빅토리아 벽난로에는 불 뒤에 세라믹 블록이 있었습니다. 이것은 단열재를 제공하여 뒤쪽으로의 열 손실을 줄였습니다. 또한 금속을 열로부터 보호하여 수명을 연장했습니다.
그래서 구호 활동가 그룹은 더 효율적인 진코를 찾았습니다. 그들은 지역 및 해외 소스에서 자금을 지원받았습니다. 그들은 라이너를 만들어 유럽 세라믹 기술을 적용했습니다. 이것은 진화를 거쳤지만 전형적인 제품은 그림 3-5에 나와 있습니다.
새로운 디자인
금속 구조는 오래된 오일 드럼을 평평하게 펴서 템플릿을 사용하여 자르고 다시 말아서 리벳으로 고정한 것입니다. "모래시계" 형태의 두 개의 잘린 원뿔로 구성되어 있습니다. 아래쪽 원뿔에는 경첩이 달린 문이 있습니다.
세라믹 라이너는 지역 도예가가 만든다. 지역 점토는 틀을 사용하여 형성된다. 바닥은 천공되고, 그런 다음 구워진다. 이것은 위쪽 원뿔에 놓인다.
완성된 제품의 가격은 처음에 15달러였지만, 수십 년간의 개량과 경쟁을 거쳐 현재는 1~4달러로 내려갔습니다.
사용 시, 코크스는 상부 챔버에 놓고 불을 붙입니다. 세 개의 힌지 러그를 안쪽으로 접어서 조리용 냄비를 지지할 수 있습니다. 조절된 공기 흐름은 라이너의 천공을 통해 들어옵니다. 불이 붙은 후, 힌지 도어를 닫아 공기 흐름을 더욱 조절할 수 있습니다.
코크스 덩어리는 고운 재로 줄어들 때까지 떨어질 수 없으며, 그런 다음 구멍을 통해 떨어집니다. 쌓이면 문을 통해 제거할 수 있습니다.
금속은 붉은 열에 노출되지 않으므로 수명이 적당합니다. 측면과 문에도 손잡이가 있어 취급이 가능합니다.
열역학 원리
엔지니어들은 케냐 세라믹 진코에 통합된 많은 엔지니어링 원리를 알아볼 수 있을 것입니다.
화실은 모든 비작동 표면이 단열되어 있습니다. 화재로 인한 복사 및 대류가 벽에 영향을 미칩니다. 열전도성이 낮은 세라믹은 흑체 이론(절대 온도의 4제곱에 비례하는 플럭스)에 따라 방사하면서 붉은 열로 상승합니다. 내부로 방사하는 에너지가 화재에서 흡수하는 에너지와 같은 평형 온도에서 안정화됩니다.
즉, 벽은 열 복사에 대한 거울처럼 보입니다. 열 손실이 적고 온도가 높을수록 더 완전한 연소가 가능합니다.
바닥의 구멍에는 코크스나 나무 조각이 들어 있습니다. 탄소 함량은 일산화탄소와 이산화탄소로 산화됩니다(이로 인해 열 에너지가 방출됩니다). 결국 타서 가루 같은 재(코크스의 미네랄 함량)가 되고, 그 재는 아래쪽 섹션으로 떨어집니다. 이것은 스쿱으로 비울 수 있습니다.
공기 흐름은 구멍 크기에 의해 제한되고, 그다음 문을 닫음으로써 더욱 제한됩니다. 따라서 연소 속도는 산소의 가용성에 의해 제한되고 제어됩니다(느린 연소 히터에서처럼).
최고의 웨스턴 스페이스 히터에는 "애프터버닝 챔버"가 있는데, 여기서 새로운 공기가 연료에서 떨어진 가스로 유입됩니다. 따라서 CO와 기타 부분 제품은 CO2로 더 연소될 수 있는 두 번째 기회를 얻고, 더 많은 열을 회수하고 독성이 덜합니다. 이것이 KCJ를 더욱 개선할 수 있는 기회일까요?
성능
KCJ는 연료 사용량을 30-50% 줄이고 온실 가스도 그에 따라 줄입니다. 평균적으로 연간 60달러 상당의 코크스나 장작을 절약할 수 있습니다. 여성들은 나무나 코크스를 찾고 모으는 수고를 덜 수 있습니다. 연기가 크게 줄어들어 가족의 편안함이 향상됩니다.
1995년에 케냐에서는 700,000개가 사용되어 가구의 50%에 도달했습니다. 더 적은 수가 이웃 주에 도달했습니다.