Economies d’énergie à la cuisine : la marmite norvégienne !

MN Vosges

Utilisé depuis des centaines d’années, le principe de la marmite norvégienne revient à la mode pour cuisiner sain et malin.
En lisant cet article vous saurez l’essentiel de ce qu’il y a à savoir sur cet objet bien connu de nos ancêtres mais un peu oublié ces dernières années depuis l’arrivée du confort tout électrique.

Définition

La marmite norvégienne tient plus du principe (ou d’une philosophie) de cuisson que de l’ustensile de cuisine. En effet il s’agit d’un « contenant » (par exemple un carton) isolé dans lequel l’utilisateur viendra placer un plat adapté (par exemple une cocotte) préalablement porté à ébullition. Le contenant, étant isolé, empêchera la chaleur du plat de s’échapper et permettra au plat de terminer sa cuisson sans apport d’énergie supplémentaire.

Technique et forme

La marmite norvégienne peut être créée de différente manière et n’a pas de forme prédéfinie.

Pour un modèle économique, il peut simplement s’agir d’un carton dans lequel on met des couvertures. Une fois le plat positionné au centre, on recouvre d’un rabat de couverture puis on ferme le carton.MN CartonUn tel modèle est facile à réaliser pour tester le principe : on a déjà tout à la maison !

On peut aussi tendre vers un modèle plus sophistiqué, comme une boite en bois avec un isolant rigide et des panneaux réflecteurs.MN Bois

Un tel modèle sera peut-être plus efficace et plus facile à intégrer esthétiquement dans une cuisine moderne. En revanche le coût et la technique peuvent vite devenir prohibitifs.

Il existe même des modèles complètement en tissu prêt à l’utilisation, sous forme de sac design, qu’on pourrait presque confondre avec un pouf. On en trouve aussi dans des paniers en osier, des boites à chapeau, des cuves métalliques, bref chacun peut créer la marmite norvégienne qui lui plaît.

Finalement peu importe les matériaux et l’aspect, voici les 3 constantes à retrouver dans chacun des cas :

  • Un contenant suffisamment grand pour recevoir le plat utilisé (pour une cocotte de 30 cm de diamètre, prévoir un contenant d’au moins 30 cm de large plus de la place pour l’isolant).
  • Il est important que le contenant puisse fermer (sur le côté ou par le dessus ou par le dessous, on doit pouvoir y mettre le plat et refermer le contenant).
  • De l’isolant (récupéré, improvisé ou acheté, peu importe du moment que ça isole). Pour comprendre et identifier les isolants traditionnels utilisés dans la rénovation du bâtiment, n’hésitez pas à consulter notre guide des matériaux isolants. Sinon des couvertures font aussi bien l’affaire.

Performances

Il est difficile de parler de performance thermique d’une marmite norvégienne puisque selon la recette les besoins caloriques ne sont pas les mêmes.
La plupart des tests comparatifs suggèrent de comparer la baisse de température entre deux plats identiques sur une même durée, l’un laissé à l’air libre, l’autre dans une marmite norvégienne.

Approche mathématique de la performance

Cette approche est réalisée dans un cadre purement théorique afin de comparer les performances de plusieurs modèles et visualiser un résultat potentiel.
Bien évidemment, il s’agit d’un modèle théorique qui fera abstraction de plusieurs facteurs. N’ayant pas trouvé de calcul équivalent sur internet, cette catégorie pourra être amenée à évoluer selon les remarques éventuelles.
Il s’agit ici de réfléchir sur la déperdition de la marmite.
Considérons un volume dans lequel on enferme un plat chauffé à 100°C.
Ce volume est isolé de l’extérieur par une épaisseur e (en m) d’isolant ayant une conductivité λ (en W/m.K).
La conductance thermique (inverse de la résistance thermique) d’une telle paroi est donnée par la formule :

U égal lambda sur e

Avec U en W/m².K
Pour ce modèle simplifié, on négligera plusieurs effets :

  • La résistance thermique surfacique des parois
  • La déperdition par convection d’air chaud (la boîte est peu volumineuse et hermétiquement fermée)
  • Les ponts thermiques (supposition d’un modèle idéal)
  • Les angles (où l’épaisseur peut varier)
  • La température de la pièce où se trouve la boîte reste constante (suffisamment ventilée pour évacuer l’apport de chaleur)

La conductance est donc la quantité d’énergie qui traverse la paroi de la boîte par seconde (W), par unité de surface (m²) et par degré de différence entre intérieur et extérieur à températures intérieur et extérieur constantes (K).
On comprend bien que ce qui va nous intéresser ici est la dynamique de ce modèle, c’est-à-dire comment va varier la température intérieure de la boîte avec le temps.
Intuitivement, on peut imaginer un modèle du type :

MN Courbe
Mais comment avoir une idée de la vitesse à laquelle va refroidir la boîte et donc si on peut raisonnablement y faire cuire des aliments ?
Il faut trouver la formule qui donne le bon modèle mathématique.

On a donc U en J/s.m².K
Qu’on peut exprimer mathématiquement comme étant une formule du type :

formule 2
Avec

  • λ la conductivité thermique de la paroi en [W/m.K] sera considérée constante dans ce modèle
  • e l’épaisseur de la paroi en [m] sera considérée constante dans ce modèle
  • C une constante intégrant la quantité d’énergie à dissiper et les conditions initiales [J] sera considérée constante dans ce modèle
  • t le temps en [s]
  • S la surface extérieure de la paroi en [m²] sera considérée constante dans ce modèle
  • T°int et T°ext respectivement les températures intérieure et extérieure de la boîte en [K]

On trouve donc un modèle explicite théorique :

formule 3
Avec

formule 4
Ce modèle donne la forme de la courbe trouvée intuitivement et ses caractéristiques principales. Il s’agit bien là d’un modèle simplifié.
On retrouve notamment dans cette expression que la performance de la boîte est proportionnelle au coefficient K, c’est-à-dire :

  • Proportionnel à l’épaisseur d’isolant
  • Inversement proportionnel à la surface extérieure de la boîte
  • Inversement proportionnel à la conductivité thermique de la paroi

Intuitivement, on peut en conclure qu’à volume intérieur égal, une marmite norvégienne cylindrique aurait de meilleures performances qu’une marmite cubique.

Vous voilà prêt à économiser de précieux kilo-watt-heure d’électricité, de bois ou de gaz en terminant gratuitement la cuisson des aliments dans une marmite norvégienne !

Un exemple local de construction et d’utilisation de ce principe dans les Vosges

MN VosgesL’association Epinal en transition présente sa « Marmite Norvosgienne ». Celle-ci est fabriquée en bois de récupération et isolée avec des plaques de cartons de récupération également.
Une manière astucieuse de combiner le principe sobre de la marmite norvégienne et le vertueux « surcyclage » pour donner à des matériaux récupérés dont on n’a plus l’usage une fonction d’utilité supérieure.

Le modèle proposé ici est estimé à 1€.

Plus d’information sur www.epinal-en-transition.fr

 

Article provenant du site de l’ALEC d’Epinal – Centre Vosges : www.alec-epinal.com

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