Evaluación de una estufa ecológica de doble combustión en condiciones reales de operación, implementada en la comunidad de San Francisco del Mar, Oaxaca

Abstract

Las estufas ecológicas son tecnologías eficientes diseñadas para cocinar alimentos que permiten mitigar la contribución asociada al uso de fogones tradicionales a problemas medioambientales como la deforestación de bosques, la degradación del suelo, la pérdida de biodiversidad, el cambio climático, entre otros. Asimismo, estos dispositivos reducen los riesgos de contraer enfermedades provocadas por la exposición a emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) tales como el monóxido de carbono (CO), el dióxido de carbono (CO), el metano (CH₄), entre otros.

En México se han desarrollado e implementado múltiples tipos de estufas ecológicas como estrategia para mejorar la calidad de vida de los usuarios. Actualmente, los modelos instalados integran diversas formas geométricas y materiales térmicos que aumentan la eficiencia del proceso de combustión, lo cual permite un ahorro de combustible en comparación con dispositivos tradicionales. Paralelamente, estas tecnologías incorporan chimeneas que expulsan el humo y los gases liberados durante la combustión fuera de las áreas de cocinado, lo que reduce los riesgos para la salud de los usuarios, asociados al contacto con estas emisiones. Otro beneficio importante es la mitigación del impacto ambiental derivado del aprovechamiento ineficiente de la biomasa y de la contaminación del aire.

En el Instituto de Investigación e Innovación en Energías Renovables (IIIER) se ha desarrollado una tecnología denominada "Vilma", diseñada considerando las necesidades y preferencias de usuarios del sureste de México. Actualmente, este modelo se ha implementado en diversas regiones de Oaxaca y Chiapas. En este trabajo se llevó a cabo la evaluación en campo de una estufa ecológica Vilma con el propósito de medir su desempeño en un entorno real de funcionamiento, en comparación con un fogón tradicional. Para ello se realizaron diversas pruebas en las tecnologías mencionadas, siguiendo lo establecido en la prueba de funcionamiento en cocina (KPT) versión 3.0 y en la prueba de emisiones intramuros (PEI) durante todas las estaciones del año. Las variables evaluadas incluyen el consumo de combustible y las concentraciones de emisiones intramuros de CO, CO₂ y PM₂.₀. Asimismo se estimó el impacto económico asociado al uso de esta tecnología mejorada y se desarrolló un manual de usuario para facilitar su correcta operación y prolongar su vida útil.

Ecological stoves are efficient technologies designed for cooking food that help mitigate the environmental impact associated with the use of traditional open fires, such as deforestation, soil degradation, biodiversity loss, climate change, and more. Additionally, these devices reduce the risk of contracting diseases caused by exposure to greenhouse gas (GHG) emissions, such as carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO₂), methane (CH₄), among others.

In Mexico, multiple types of ecological stoves have been developed and implemented as a strategy to improve users' quality of life. Currently, the installed models incorporate various geometric shapes and thermal materials that enhance combustion efficiency, resulting in fuel savings compared to traditional devices. These technologies also include chimneys that expel smoke and gases released during combustion outside the cooking area, thereby reducing health risks associated with exposure to these emissions. Another important benefit is the mitigation of environmental impact resulting from the inefficient use of biomass and air pollution.

At the Institute for Research and Innovation in Renewable Energies (IIIER), a technology called Vilma has been developed, designed based on the needs and preferences of users in southeastern Mexico. This model has already been implemented in various regions of Oaxaca and Chiapas. In this work, a field evaluation was conducted on a Vilma ecological stove to assess its performance under real operating conditions, in comparison with a traditional open fire. For this purpose, several tests were performed on both technologies following the guidelines of the Kitchen Performance Test (KPT) version 3.0 and the Indoor Emissions Performance Test (IEP) throughout all seasons of the year. The variables evaluated included fuel consumption and indoor emission concentrations of CO, CO₂, and PM₂.₀. Additionally, the economic impact associated with the use of this improved technology was estimated, and a user manual was developed to ensure proper operation and extend the device's lifespan.