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Der Krug, der als Kühlschrank dient, hilft Mädchen, zur Schule zu gehen

Der Krug, der als Kühlschrank dient, hilft Mädchen, zur Schule zu gehen

Das Botijo ​​ist eines der traditionellsten spanischen Symbole. Sein Betrieb benötigt nur Wasser, Ton und ein trockenes und heißes Klima. Er basiert auf einem Prinzip, das so alt wie effektiv ist: Der Krug schwitzt, um das Wasser im Inneren zu kühlen.

In den 90er Jahren quantifizierte Gabriel Pinto zusammen mit seinem Partner José Ignacio Zubizarreta die Fähigkeit des Kruges, die Temperatur des darin enthaltenen Wassers mithilfe theoretischer und experimenteller Modelle zu senken. Beide waren Professoren am Institut für Chemieingenieurwesen der Polytechnischen Universität Madrid. Jetzt hat seine Schülerin Carla Ortiz seine Anwendung in einem Schiff namens untersuchtTopf in Topf die in Afrika verwendet wird, um Gemüse zu konservieren. Es kühlt sogar die Insulinfläschchen.

"Wir wollten nichts entdecken oder patentieren", erklärt Pinto Sinc in seinem Labor an der Universität. „Unsere Studie wurde in einer Zeitschrift für den Unterricht in Chemieingenieurwesen veröffentlicht. Wir wollten ein didaktisches Werkzeug anbieten. Die Abkühlung des Wassers im Krug - durch Übertragung von Wärme und Masse - ist Gegenstand eines Studiums der chemischen Verfahrenstechnik. “

Dieses System ist aber auch in Nigeria bekannt. Der Erfinder Mohammed Abba verwendete Verdunstungskühlung - das gleiche thermodynamische Prinzip -, um das zu erzeugen"Pot-in-Pot". Es besteht darin, einen Tontopf in einen größeren zu legen, der mit nassem Sand voneinander isoliert und mit einem feuchten Tuch bedeckt ist. Auf Arabisch heißt die Erfindung"Zeer".

Da der Sand, der die Gefäße trennt, nass ist, neigt das Wasser dazu, durch die Poren des Gefäßes in Kontakt mit der trockenen Luft - wie im Krug - zu entweichen und durch seine Verdunstung das Innere zu kühlen.

Die Mädchen gehen dank des Kruges zur Schule

Da nigerianische Mädchen nicht in der Lage waren, Lebensmittel zu konservieren, mussten sie jeden Tag frisches Gemüse ernten, um zur Familienwirtschaft beizutragen. Jetzt haben sie mit dem Krug Zeit, zur Schule zu gehen.

"Diese Art von Spinat hielt aufgrund der hohen Temperaturen nur einen Tag frisch. Im 'Pot-in-Pot' dauerte es mehrere Tage. Einfallsreichtum ermöglicht es sogar, Insulinfläschchen aufzubewahren “, erklärt Pinto.

Das Experiment

Für Carla Ortiz war ihre Arbeit auf akademische Zwecke ausgerichtet. Die Studie dauerte zwei Monate und verglich in der Versuchsphase zwei Wochen lang den Zustand der Lebensmittel innerhalb und außerhalb des Geräts. Draußen überschritt die Temperatur 40 Grad - die des heißen Juli 2017 -, aber innerhalb des "Pot-in-Pot" waren es ungefähr 20 Grad.

Nach acht Tagen war das Gemüse im Topf in einem guten Zustand für den Verzehr. Diejenigen, die aus dem System herausgelassen wurden, wie Spinat, Karotten, Tomaten und Auberginen, waren verwöhnt worden.

Der „Pot-in-Pot“ und der Krug teilen sich ein nachhaltiges Kühlsystem, das keinen Strom benötigt. Alles was Sie brauchen ist Wasser, Ton, Sand und ein geeignetes Klima: heiß und trocken.

Der komplexe Mechanismus

Bis vor 25 Jahren gab es keine wissenschaftliche Studie, um zu erklären, warum der Krug die Wassertemperatur in der starken Sommerhitze senken kann und inwieweit er dazu in der Lage ist. Gabriel Pinto, Mitglied der Educational Innovation Group für Chemiedidaktik seiner Fakultät, hat dies demonstriert.

Der Krug, ein Tontopf mit Griffen und einem Auslauf, ist perfekt für jemanden, der im College Thermodynamik studiert. Es ist ein Beispiel für Verdunstung, mit dem Sie Konzepte wie die sogenannte Feuchtkugeltemperatur lernen können, ein Parameter, der von der Lufttemperatur, ihrer relativen Luftfeuchtigkeit und dem Luftdruck abhängt. "Ihre Auflösung ist nicht einfach: Sie sind Differentialgleichungen, die mit numerischen Methoden gelöst werden müssen", erklärt Pinto.

„In diesem Wärmehaushalt kühlt sich das Wasser einerseits ab, weil es verdunstet, aber es erwärmt sich auch - aufgrund der Luftwärme - dort, wo der Krug trocken ist. Einerseits wird das Wasser erwärmt und andererseits kühlt es ab. “

Der Krug der Welt

Da dies von der Luftfeuchtigkeit abhängt, funktioniert der Krug nicht an allen Orten auf dem Planeten gleich. Wenn die Hitze feucht ist, kühlt der Krug nicht ab. Aus diesem Grund ist dieses Instrument in anderen Ländern nicht bekannt.

"Das mediterrane Klima ist eine Ausnahme in der Welt, weil es von einem trockenen Sommer geprägt ist." Um herauszufinden, wo der Botijo-Mechanismus funktionieren könnte, bereitete Professor Andrés Martínez de Azagra von der Universität Valladolid eine Karte für vorJournal of Maps mit Ländern mit potenziell geeigneten Bedingungen für seinen Betrieb.

„Deshalb ist diese Art von Kühlmechanismus in Ländern wie Tunesien oder Marokko bekannt. Außerdem braucht jemand, der in London oder Paris lebt, keinen Krug, weil die Sommer nicht so heiß sind. Die Essenz des Kruges ist, dass jemand, der mitten im Sommer bei 40 Grad mähte, Wasser bei etwa 20 Grad sparen konnte. “

Ein Krug zur Bewässerung

Andrés Martínez de Azagra, Professor für Hydraulik und Hydrologie an der Universität von Valladolid, hat ebenfalls die Funktionsweise des Kruges untersucht. Sein Fokus lag jedoch nicht auf der Kühlung, sondern auf der Übertragung von Wasser durch den porösen Ton zur Bewässerung.

In der Antike haben die Chinesen und Römer bereits mit Wasser gefüllte Tontöpfe in der Nähe einiger Pflanzen begraben, um nach und nach zu bewässern. Azagra basiert auf diesem Prinzip, um das Patent zu erteilentriefende Flasche. Ein vergrabener „Plastikkrug“, der zum Gießen verwendet wird.

Diese Innovation würde als Ersatzbewässerung für junge Holzpflanzen dienen, die von Dürre betroffen sind. "Es wäre wie eine Art Flasche für die Pflanze, die sehr langsam einen Liter Wasser in einem Monat verteilt", erklärt Azagra SINC. Dies gewährleistet auch eine effiziente Nutzung der Wasserressource.

Darüber hinaus setzt die triefende Flasche Flüssigkeit frei, wenn der Boden trocken ist, aber wenn es regnet, kann sie das Wasser auch autonom sammeln. Und so ist es nicht notwendig, es zu füllen.


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