FÉEDA

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Association FÉEDA

Expériences de conception d'auto-cuiseur
dit "marmite norvégienne"


Durant le mois de juillet 2007, l'association FÉEDA a rempli une mission de développement (cliquer ici) :

Thermocouple C'est dans ce cadre que nous avons effectué des expériences qui visaient à concevoir, avec des matériaux trouvés localement, un système peu coûteux et presque isotherme permettant de terminer une cuisson alimentaire ou de conserver chauds des aliments dans le but d'économiser le combustible. Les mesures de températures ont été effectuées avec un thermocouple représenté ci-contre ; sa sonde est l'extrémité d'un petit câble de moins d'un millimètre de diamètre.

Première expérience

Jarre enterrée Elle a lieu le 7 juillet dans la cour de la mairie de KÉTOU. Nous avons utilisé une jarre d'assez grand diamètre achetée au marché et qui a été semi enterrée. Le fond de la jarre Marmite dans l'auto-cuiseura été rempli de cendre. Un rectangle de tôle ondulée, préalablement applatie, a été disposé dans la jarre en forme de cylindre. L'espace situé entre la jarre et la tôle a été comblé à l'aide de pluches de noix de coco.

Nous avons fait bouillir 3 L d'eau à 100°C dans une marmite que nous avons déposée le plus rapidement possible dans l'auto-cuiseur. La température a cependant chuté rapidement à 93°C durant cette phase, vu les difficultés rencontrées pour placer correctement la marmite dans le cyndre de tôle. Un couvercle d'argile adapté à la jarre a recouvert le tout.

Évolution de la température

Figure 1 : Température en °C en fonction du temps écoulé en min après la sortie du feu lors de la première expérience, à KÉTOU (figure réalisée avec scilab )

Les températures indiquées sur la figure 1 montrent que les qualités de ce dipositif sont assez piètres. L'eau de la marmite est restée au dessus de 80°C pendant une demi-heure et au dessus de 70°C pendant une heure et dix minutes.

Démonstration publique de fin de cuisson

Matériel utilisé Avant de relater la deuxième expérience avec des mesures de températures, nous allons succintement décrire la démonstration publique de fonctionnement de l'auto-cuiseur faite sans mesures, dans les conditions réelles de cuisine avec les femmes de PERMA, près de la commune de NATTTINGOU au nord du Bénin. Cette démonstration, que nous avons organisée le 23 juillet, était centrée sur les capacités du La Démonstrationfourneau à bois LORALTY. Nous avons commencé à utiliser l'auto-cuiseur, décrit plus loin, avant la fin de la cuisson avec ce fourneau et il nous a permis de terminer effectivement cette cuisson sans combustible.

Nous avons utilisé ici une jarre haute d'environ 70 cm et plus large qu'à KÉTOU et l'avons enterrée au quart. Le fond de la jarre a été rempli de papillons de polystyrène. Un cylindre de tôle ondulée (0,41 mm), préalablement applatie, a été disposé dans la jarre en forme de cylindre avec un disque de la même tôle au fond. L'espace situé entre la jarre et le cylindre de tôle a été rempli à l'aide de coton usagé. Le tout a été recouvert d'abord d'un disque de la même tôle puis de plusieurs disques de carton et enfin de deux coussins garnis de coton brut. La marmite utilisée était bombée.

Coussins Cylindre Couvercles

Deuxième expérience

Le schéma en coupe ci-dessous décrit le dispositif adopté à partir de cette deuxième expérience.

Schéma de l'auto-cuiseur avec panier en osier

Cette deuxième expérience a eu lieu le 26 juillet à PERMA, dans la commune de NATTTINGOU. Nous avons utilisé un panier en osier à mailles assez fines avec un cylindre de tôle ondulée (0,41 mm), préalablement applatie. Au cylindre a été ajouté un fond et un couvercle de la même tôle. L'espace situé entre ce cylindre et le panier a été rempli de coton enveloppé dans un tissu fin. Le tout a été surmonté d'un couvercle consitué de kapok, une fibre naturelle que l'on trouve dans les fruits des kapokiers, envelopé dans un tissu fin. La marmite bombée a été placée dans le cylindre de tôle avec 3 L d'eau bouillante.

La température de l'eau a malheureusement trop vite descendu entre le moment où on a sorti la marmite du feu et celui où on a installé celle-ci dans l'auto-cuiseur. De plus une grosse fuite de chaleur a été observée pendant l'expérience ; la marmite était penchée et les couvercles laissaient passer de l'air. De plus la hauteur du cylindre de tôle était un peu trop faible pour contenir sans problème la marmite avec son couvercle à poignée. L'évolution de la température de l'eau est représentée sur la figure 2.

Évolution de la température

Figure 2 : Température en °C en fonction du temps écoulé en min après la sortie du feu lors de la deuxième expérience, à PERMA (figure réalisée avec scilab )

L'eau de la marmite est restée au dessus de 80°C pendant une demi-heure comme pour la première expérience et au dessus de 70°C pendant presqu'une heure et vingt minutes, ce qui est à peine mieux que la première expérience.

Troisième expérience

Elle a eu lieu de même jour, dans des conditions identiques à la deuxième expérience sauf qu'aucune fuite de chaleur n'a cette fois été observée. L'évolution de la température de l'eau est représentée sur la figure 3.

Évolution de la température

Figure 3 : Température en °C en fonction du temps écoulé en min après la sortie du feu lors de la troisième expérience, à PERMA (figure réalisée avec scilab )

L'eau de la marmite est restée au dessus de 80°C pendant une une heure dix et au dessus de 70°C pendant deux heures et cinquante minutes. Cela devient nettement meilleurs ! Manifestement la jonction des couvercles est un critère déterminant.

Un effet de palier a été observé ; il a pernis de conserver la température quasiment constante pendant près d'une demi-heure. Aucune explication pour l'instant quant à cet effet mais l'idéal serait de pouvoir le prolonger le plus longtemps possible s'il s'avère reproductible...

Quatrième expérience

Marmite chaude Repas Couvercle de kapok

Cette quatrième expérience a eu lieu le 27 juillet pendant la première journée de formation des femmes de PERMA volontaires pour construire leur fourneau LORALTY.

Ces femmes ont elle-même préparé des haricots rouges et les ont d'abord précuit avec le fourneau LORALTY ; avant la fin de la cuisson, elles ont transféré la casserole bouillante contenant les haricots dans l'auto-cuiseur ; le dispositif adopté ici était identique à celui de la troisème expérience.

Malheureusement, les mesures de température n'ont commencé à être prises que très tard. La figure 4 représente l'évolution de la température du plat de haricots ; la partie en pointillé est extrapolée. Les résultats sont très satifaisants.

La température est restée au dessus de 92°C pendant deux heures. La capacités des haricots rouges à conserver la chaleur y est surement pour quelque chose.

Évolution de la température

Figure 4 : Température en °C en fonction du temps écoulé en min après la sortie du feu lors de la quatrième expérience, à PERMA (figure réalisée avec scilab )

Cinquième expérience

Maïs cuit La cinquième et dernière expérience a eu lieu de 28 juillet durant la seconde formation des femmes de PERMA. Les conditions sont identiques si ce n'est que c'est du maïs qui est cuit. La courbe de température est reproduite sur la figure 5.

On observe une rapide décroissance de la température puis une décroissance moindre. La température de la marmite de maïs est restée au dessus de 80°C pendant au moins une heure et demi. Il semble que la capacité du maïs à conserver la chaleur soit moindre que celle des haricots rouges.

Évolution de la température

Figure 4 : Température en °C en fonction du temps écoulé en min après la sortie du feu lors de la cinquième expérience, à PERMA (figure réalisée avec scilab )

Conclusion

Enfants jouant pendant la cuisson Avec un matériel peu coûteux, il est donc possible de faire des économies sur le bois de cuisson. La quatrième expérience montre qu'il est même possible d'obtenir de très bons systèmes. En revanche un certain nombres de règles pratiques sont à établir et à respecter. Parmi celles-ci :

Les expériences décrites ici lancent quelques pistes de recherche. La diffusion et l'étude de l'appropriation par les populations à qui cette technique pourrait être utile est la prochaine étape.

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Dernière mise à jour effectuée le 03/03/2008