La pasteurisation de l'eau utilise la chaleur pour inactiver les micro-organismes pathogènes. La plupart des protozoaires, des bactéries et des virus sont inactivés à des températures comprises entre 60 et 70 ° C et une durée d'exposition d'au moins 1 min, bien que certaines spores bactériennes et kystes de protozoaires nécessitent une exposition plus longue. Concrètement, la pasteurisation de l'eau consiste à maintenir l'eau à 70°C pendant 15 minutes.

La pasteurisation de l'eau peut être appelée cuisson à l'énergie solaire, qui est l'une des principales méthodes de pasteurisation à l'échelle domestique. La cuisson solaire utilise l'énergie de la lumière directe du soleil, qui est concentrée sur une casserole à l'aide d'une surface miroir à haute réflectivité régulière. Dans la pasteurisation solaire directe, des récipients sombres avec de l'eau sont placés sous le soleil jusqu'à ce que la température atteigne 65–70 ° C. D'autres formes de chaleur peuvent également être utilisées pour la pasteurisation au niveau des ménages, comme la chaleur résiduelle de la cuisson des repas ou d’un feu ouvert, où l'eau passe à travers un tube métallique installé autour du réchaud ou bien s'écoule à travers un tube court placé dans un feu ouvert.

Considérations sur la conception

Contrairement à l'ébullition, où la recommandation est de porter l'eau à gros bouillons, il n'y a pas d'indicateur visuel naturel de la température requise pour la pasteurisation de l'eau, et il peut être difficile de maintenir la bonne température pendant la période requise. Pour s'assurer que le temps de pasteurisation et les températures sont corrects, certains produits sont disponibles sur le marché. Par exemple, des vannes thermostatiques ne distribuent de l'eau que lorsque la température de pasteurisation est atteinte, ou des indicateurs constitués d'un tube en plastique transparent partiellement rempli de cire fondant à 70°C, indiquant que la Pasteurisation est atteinte.

Matériaux

Pour les cuiseurs solaires, la casserole est fabriquée à partir de matériaux qui conduisent et retiennent bien la chaleur et sont souvent de couleur noire ou foncée. Un couvercle réduit la perte de chaleur. Les couvercles en verre peuvent encore augmenter l'efficacité par effet de serre, mais en général, n'importe quel pot en métal recouvert d'un couvercle peut être utilisé. Des appareils utilisant l'excès de chaleur des réchauds conventionnels via un échangeur de chaleur très basique peuvent être produits localement. Des indicateurs de pasteurisation sont recommandés pour s'assurer que la température a été atteinte.

Applicabilité

Les appareils ménagers sont généralement très peu coûteux et peuvent être fabriqués localement. Les cuiseurs solaires peuvent également être utilisés pour la cuisson des repas, ce qui les rend plus attrayants. Habituellement, la distribution des dispositifs de pasteurisation est plus adaptée à la phase de relèvement, car le savoir-faire et les matériaux peuvent ne pas être facilement disponibles pendant la réponse aiguë, et une formation peut être nécessaire pour la fabrication et/ou l'utilisation des dispositifs. En général, pour une bonne utilisation des appareils ménagers, seule une formation initiale de base est nécessaire. Cependant, sans indicateur de temps et de température, il y a un risque que la Pasteurisation ne se fasse pas correctement. Généralement, les eaux troubles peuvent également être pasteurisées, bien que la turbidité reste et qu'il puisse être nécessaire d'augmenter le temps de Pasteurisation pour assurer une inactivation suffisante des micro-organismes. Lorsque la turbidité est éliminée pour des raisons esthétiques, cela doit être fait avant la Pasteurisation pour éviter la recontamination de l'eau. Pour la Pasteurisation solaire, en raison de rendements relativement faibles et d'une grande vulnérabilité au temps nuageux, une bonne planification est importante et une capacité de stockage suffisante est nécessaire.

Fonctionnement et entretien

Les récipients appropriés pour la Pasteurisation solaire incorporent un certain type de fenêtre pour l'irradiation solaire, qui doit être nettoyée régulièrement et remplacée lorsqu'elle n'est plus transparente. Pour la cuisson solaire, la surface du capteur solaire doit être nettoyée tous les jours. Le nettoyage peut être effectué à l'aide d'un balai, d'une brosse ou d'un chiffon, mais il faut éviter de rayer la surface. La Pasteurisation ne fournit pas de protection résiduelle et l'eau traitée doit être consommée peu de temps après la Pasteurisation et stockée dans des récipients de stockage d'eau sûrs.

Santé et sécurité

Pour les cellules vivantes de bactéries pathogènes, de virus et de protozoaires, des valeurs d'élimination log > 99,9999 % peuvent être atteintes à 60–70 °C pendant des durées d'exposition inférieures à 1 min. Cependant, les spores bactériennes et les kystes de protozoaires représentant les premiers stades du cycle de vie de certains micro-organismes peuvent être plus résistants à l'inactivation thermique. Pour réduire significativement les spores, il faut s'assurer d'une température et d'un temps suffisants, correspondant généralement à une température de 70°C pendant au moins 15 min. Les brûlures causées par des surfaces chaudes sont la principale menace pour la santé humaine lors de la manipulation de cuiseurs solaires ou d'autres techniques de pasteurisation, bien que le contact direct des yeux avec la lumière réfléchissante des cuiseurs solaires doive également être évité. Les enfants ne doivent pas utiliser les cuiseurs solaires ou tout autre équipement de pasteurisation seuls, et l'équipement de fonctionnement doit être placé hors de portée des enfants dans la mesure du possible. Si du feu ou du combustible sont utilisés pour la pasteurisation, une exposition à long terme à la fumée peut provoquer des maladies respiratoires associées. Pour cela, l'espace de cuisson intérieur doit être bien aéré.

Coûts

Le coût d'un cuiseur solaire de haute qualité est d'environ 200 USD, bien que des cuiseurs solaires produits localement à moins de 50 USD soient disponibles dans certains endroits. Les coûts des indicateurs de pasteurisation à base de cire pour la pasteurisation solaire directe varient entre 0,9 et 2 USD.

Considérations sociales et environnementales

Un goût chaud et désagréable peut être mal accepté par les consommateurs si l'eau n'est pas refroidie. Pendant la pasteurisation, l'eau ne change pas d'apparence, ce qui pourrait également réduire l'acceptation de cette méthode dans les zones où l'eau est trouble. Si le feu et le combustible sont utilisés, la pasteurisation peut être écologiquement non durable et contribuer aux émissions de gaz à effet de serre, ainsi qu'à d'autres problèmes locaux liés à la déforestation, qui affectent la santé et la sécurité. Surtout dans les zones densément peuplées, l'utilisation du bois de chauffage pour le traitement de l'eau n'est pas appropriée en raison de la surexploitation des ressources en bois et des dommages environnementaux qui en résultent.