تُستخدم الحرارة في بسترة المياه لتثبيط الكائنات الحية الدقيقة مسببات الأمراض. حيث يتم تثبيط معظم البروتوزوا والبكتيريا والفيروسات عند درجات حرارة تتراوح بين 60-70 درجة مئوية ووقت تعرض لا يقل عن دقيقة واحدة، على الرغم من أن بعض الجراثيم البكتيرية وتكيسات البروتوزوا تتطلب تعرضًا أطول. وتعني بسترة المياه عمليًا الحفاظ على المياه عند 70 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة.كائنات حية مسببة للمرض.

يمكن الإشارة إلى بسترة المياه بالطهي الشمسي، وهو إحدى الطرق الرئيسية للبسترة على مستوى المنازل. يستخدم الطهي الشمسي طاقة أشعة الشمس المباشرة، حيث تتركز في وعاء الطهي باستخدام سطح عاكس مع انعكاس منتظم مرتفع. وفي عملية البسترة الشمسية المباشرة، توضع الحاويات المعتمة المملوءة بالمياه تحت أشعة الشمس حتى تصل درجة الحرارة إلى 65-70 درجة مئوية. كما يمكن استخدام أشكال أخرى من الحرارة للبسترة على مستوى الأسرة، مثل الحرارة المهدرة من طهي وجبات الطعام أو النار المكشوفة، حيث يتم تمرير الماء عبر أنبوب معدني مركب حول موقد الطهي أو يتدفق عبر أنبوب قصير يوضع في نار مكشوفة.

اعتبارات التصميم

على عكس الغليان، حيث يُوصى بجعل المياه تصل إلى درجة الغليان، حيث لا يوجد مؤشر مرئي طبيعي لدرجة الحرارة المطلوبة لبسترة المياه، وقد يكون من الصعب الحفاظ على درجة الحرارة الصحيحة خلال الفترة المطلوبة. وللتأكد من صحة وقت البسترة ودرجات الحرارة، تتوفر بعض المنتجات لذلك في السوق. على سبيل المثال: الصمامات الثرموستاتية التي لا توزع المياه إلا عند الوصول إلى درجة حرارة البسترة، أو المؤشرات المصنوعة من أنابيب بلاستيكية شفافة والمملوءة جزئيًا بالشمع الذي يذوب عند 70 درجة مئوية، مما يشير إلى الوصول إلى مرحلة البسترة.

المواد والمستلزمات

بالنسبة للمواقد الشمسية، يُصنع وعاء الطهي من مواد توصل الحرارة وتحتفظ بها جيدًا، وغالبًا ما تكون سوداء أو داكنة اللون. مع غطاء يقلل من فقدان الحرارة. وقد تزيد الأغطية الزجاجية من الكفاءة بسبب تأثير الاحتباس الحراري، ولكن يمكن بشكل عام استخدام أي وعاء معدني بغطاء. كما أن إنتاج الأجهزة التي تستخدم الحرارة الزائدة من المواقد التقليدية من خلال مبادل حراري أساسي بسيط ممكن على المستوى المحلي. ويُوصى باستخدام مؤشرات البسترة للتأكد من الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة.

القابلية للتطبيق

عادة ما تكون الأجهزة المنزلية منخفضة التكلفة ويمكن تصنيعها محليًا. كما يمكن استخدام المواقد الشمسية لطهي الوجبات، مما يجعلها طريقة أكثر جاذبية. عادةً ما يكون توزيع أجهزة البسترة مناسبًا أكثر لمرحلة التعافي، حيث قد لا تكون المعرفة والمواد متاحة بسهولة في مرحلة الاستجابة القصوى، وقد تستدعي الحاجة إلى التدريب لتصنيع و/أو استخدام الأجهزة. وبشكل عام لاستخدام الأجهزة المنزلية بشكل سليم، فلا يلزم سوى التدريب الأولي الأساسي فقط. ومع ذلك مع عدم وجود مؤشر للوقت ودرجة الحرارة، يوجد خطر عدم إتمام البسترة بشكل صحيح. وبشكل عام يمكن بسترة المياه المتعكرة أيضًا، على الرغم من استمرار ال عكارة، وقد يكون من الضروري زيادة وقت البسترة لضمان التثبيط الكافي للكائنات الحية الدقيقة. عند إزالة ال عكارة لأسباب جمالية، فتجب إزالتها قبل البسترة لتجنب إعادة تلوث المياه. أما بالنسبة للبسترة الشمسية، فيُعد التخطيط الجيد لها أمرًا مهمًا، نظرًا للنواتج المنخفضة نسبيًا والتعرض الشديد للطقس الغائم، كما يلزم وجود سعة تخزين كافية.

التشغيل والصيانة

تتضمن الحاويات المناسبة للبسترة الشمسية نوعًا من النوافذ للإشعاع الشمسي، والتي يجب تنظيفها بانتظام واستبدالها عندما تصبح غير شفافة. كما يجب تنظيف سطح المجمع الشمسي كل يوم عند الطهي بالطاقة الشمسية. يمكن التنظيف باستخدام مكنسة أو فرشاة أو قطعة قماش، ولكن يجب تجنب خدش السطح. ولا توفر البسترة الحماية المتبقية، لذلك يجب استهلاك المياه المعالجة بعد فترة وجيزة من البسترة وتخزينها في حاويات التخزين الآمن للمياه.

الصحة والسلامة

بالنسبة للخلايا الحية للبكتيريا مسببة الأمراض والفيروسات والبروتوزوا، يمكن تحقيق قيم إزالة لوغارتمية أقل 99.9999% عند 60-70 درجة مئوية خلال فترات التعرض التي تقل عن دقيقة واحدة. ومع ذلك فإن الجراثيم البكتيرية وتكيسات البروتوزوا التي تمثل المراحل المبكرة من دورة حياة بعض الكائنات الحية الدقيقة قد تكون أكثر مقاومة للتثبيط الحراري. ولتقليل الجراثيم بشكل كبير، يجب ضمان درجة حرارة ووقت كافيين، وعادة ما تتناسب مع درجة حرارة 70 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة على الأقل. كما تشكل إصابات الحروق من الأسطح الساخنة تهديدًا كبيرًا لصحة الإنسان عند التعامل مع المواقد الشمسية أو تقنيات البسترة الأخرى، كما يجب تجنب ملامسة العين بشكل مباشر للضوء المنبعث من المواقد الشمسية. ويجب ألا يستخدم الأطفال المواقد الشمسية أو غيرها من معدات البسترة بمفردهم، كما يجب وضع معدات التشغيل بعيدًا عن متناول الأطفال عندما يكون ذلك ممكنًا. وإذا استُخدمت النار أو الوقود في البسترة، فقد يؤدي التعرض طويل المدى إلى الإصابة بأمراض الجهاز التنفسي المرتبطة بالدخان. لهذا الغرض يجب أن تكون المساحة المخصصة للطهي داخل المنزل جيدة التهوية.

التكاليف

تبلغ تكلفة الموقد الشمسي عالي الجودة حوالي 200 دولار أمريكي، بينما تتوفر المواقد الشمسية المنتجة محليًا بسعر أقل من 50 دولارًا أمريكيًا في بعض الأماكن. وتتراوح تكاليف مؤشرات البسترة المصنوعة من الشمع للبسترة الشمسية المباشرة بين 0.9 دولار أمريكي إلى دولارين.

الاعتبارات الاجتماعية والبيئية

قد لا يقبل المستهلكون المذاق الدافئ غير اللطيف إذا لم تُترك المياه لتبرد. وفي عملية البسترة، لا يغير الماء من شكله، مما قد يقلل أيضًا من قبول هذه الطريقة في المناطق التي بها مياه متعكرة. فإذا تم استخدام النار والوقود، فقد تكون البسترة غير مستدامة بيئيًا وتساهم في انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، فضلًا عن المشكلات المحلية الأخرى المتعلقة بإزالة الغابات، والتي ستؤثر على الصحة والسلامة. كما أن استخدام حطب الوقود لمعالجة المياه خاصةً في المناطق المكتظة بالسكان ليس مناسبًا بسبب الإفراط في استغلال موارد الأخشاب والأضرار البيئية اللاحقة.