Un grupo de investigación dirigido por académicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología Kwame Nkrumah de Ghana ha analizado el desarrollo de la cocina eléctrica fotovoltaica (e-cooking) en los últimos veinte años. Mediante una revisión sistemática y un análisis bibliométrico, han establecido las tendencias y avances emergentes en este campo.
«La e-cooking utiliza cocinas eléctricas, placas de inducción u otros aparatos de e-cooking. Este enfoque ofrece varias ventajas sobre los métodos de cocina tradicionales, como la mejora de la calidad del aire interior, la disminución de la deforestación, una mayor eficiencia energética y el potencial de aprovechar las fuentes de energía renovables para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI)», afirma el equipo. «El uso de la energía solar se ha convertido en una fuente muy prometedora. Esto es especialmente relevante para las naciones en desarrollo con acceso limitado a la electricidad».
Utilizando varias bases de datos académicas, los científicos han buscado todos los artículos sobre cocción fotovoltaica escritos en inglés entre 2003 y 2023 y publicados en revistas revisadas por pares, actas de congresos o capítulos de libros. La búsqueda inicial arrojó 229 registros, que se redujeron a 160 tras la selección de titulares y resúmenes y a 48 tras la selección de artículos completos.
Las tendencias
Basándose en esos artículos, descubrieron que entre 2003 y 2012, el tema solo había tenido hasta tres artículos al año. Desde 2013, el interés por él ha crecido, con un crecimiento de un año de estudio, alcanzando su punto máximo en 2021 y 2022 con 18 y 17 artículos, respectivamente. India es el país con mayor número de publicaciones, seguido de Estados Unidos, Reino Unido y varios países en desarrollo como Bangladesh, Sudáfrica, Ghana, Nigeria y Malawi.
«La participación tanto de los países en desarrollo como de los desarrollados pone de relieve las diversas motivaciones para explorar esta tecnología», afirman los investigadores. «En las regiones en desarrollo, los principales motivos son la necesidad de resolver los problemas de acceso a la energía y a la cocina limpia. En cambio, los países desarrollados están motivados por preocupaciones medioambientales, objetivos de desarrollo sostenible y oportunidades de colaboración o transferencia de tecnología. Además, el potencial de mercado para la fabricación y distribución de equipos de e-cooking basados en energía solar fotovoltaica representa un factor significativo que atrae el interés mundial».
Una evaluación temática de palabras clave ha demostrado que hasta 2016, la investigación se centró en la tecnología en sí, mientras que en 2017-2020, se centró en el desarrollo del sistema real, y más recientemente, se ha centrado en el costo nivelado de la energía (LCOE). El análisis factorial ha revelado la interconexión de la investigación en e-cocina fotovoltaica y otras fuentes de energía renovables (solar, biomasa, eólica), soluciones fuera de la red y mini-redes, rentabilidad, objetivos de desarrollo sostenible y sistemas integrados de poli-generación y tratamiento de aguas.
El futuro
El investigador ha destacado cuatro temas concretos, señalando su desarrollo y potencial de crecimiento futuro. En el campo de los aparatos fotovoltaicos de cocina electrónica, mencionan el desarrollo de cocinas de inducción, cocinas eléctricas y ollas a presión alimentadas con energía fotovoltaica, así como métodos de almacenamiento como el almacenamiento en baterías, materiales de cambio de fase (PCM) y cocinas aisladas.
En el campo de la integración con minirredes y microrredes, señalaron los diversos proyectos en todo el mundo que integran la cocina fotovoltaica en una red descentralizada y la contribución que podría aportar la predicción por aprendizaje automático. En cuanto a la cocina basada en el hidrógeno con energía fotovoltaica, destacaron que podría llegar a ser competitiva en costos para 2030, pero aún existen desafíos como el almacenamiento, la infraestructura y los problemas de seguridad. En cuanto a la investigación sobre los factores socioeconómicos y de adopción, señalaron los estudios de comportamiento que muestran cómo influyen los distintos factores en las tasas de adopción.
Para concluir su artículo, el grupo añadió que «la investigación futura debería centrarse en integrar la inteligencia artificial y el internet de las cosas (IoT) para la optimización predictiva del sistema, desarrollando soluciones innovadoras de almacenamiento térmico e híbrido, investigando tecnologías de cocina escalables basadas en hidrógeno, realizando análisis socioeconómicos de los comportamientos de los usuarios y evaluando los impactos ambientales y económicos a través de evaluaciones del ciclo de vida».
El trabajo de investigación se presentó en «Advancing the solar cooking revolution: Insights into the evolving landscape of solar PV-based electric cooking» (Impulsando la revolución de la cocina solar: información sobre el panorama cambiante de la cocina eléctrica basada en energía solar fotovoltaica), publicado en Solar Energy Advances. Científicos de la Universidad Nkrumah de Ciencia y Tecnología de Ghana y de la Universidad Técnica de Cape Coast han llevado a cabo el estudio.
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