Magnetisk induksjonsmatlaging kan kutte kjøkkenets karbonavtrykk

Magnetisk induksjonsmatlaging kan kutte kjøkkenets karbonavtrykk
Farvel, brennere.
brizmaker / iStock / Getty Images Plus

For å dempe klimaendringene har mange eksperter etterlyst et massivt skifte fra fossilt brensel til elektrisitet. Målet er å elektrifisere prosesser som å varme opp boliger og drive biler, og deretter generere det økte behovet for elektrisk kraft ved bruk av kull med lave eller null karbon som vind, sol og vannkraft.

Mer enn 30 byer i California, inkludert Berkeley og San Fransisco, har beveget seg i denne retningen ved å forby naturgass i de fleste nybygg. For tiden genererer energibruk i bygninger over 40% av San Franciscos klimagassutslipp.

Det er enkle elektriske alternativer for oppvarming av bygninger og varmt vann og tørking av klær, men å gå elektrisk kan være mer kontroversielt på kjøkkenet. Tradisjonelle elektriske ovner er notorisk sakte å varme opp og kjøle seg ned. De utgjør også sikkerhetsproblemer fordi oppvarmingsbatteriene kan holde seg varme i titalls minutter etter at de er slått av.

Hva er en seriøs kokk å gjøre? Et høyteknologisk alternativ er magnetisk induksjon. Denne teknologien ble først foreslått for over 100 år siden og demonstrert på verdensmessen i Chicago i 1933. I dag er magnetiske induksjonsovner og kokeplater vanlige i Europa og Asia, men forblir en nisje-teknologi i USA As flere byer og stater beveger seg mot elektrifisering, her er en titt på hvordan magnetisk induksjon fungerer og fordeler og ulemper ved matlaging.


Elektroingeniør Bill Kornrumpf beskriver hvordan magnetisk induksjonsmatlaging fungerer.

Oppvarming uten flamme

jeg er en elektroingeniør som spesialiserer seg i elektromagnetisk feltforskning. Mye av arbeidet mitt fokuserer på medisinsk terapi - men om du utsetter menneskelig vev eller en panne på en platetopp for elektromagnetiske felt, er prinsippene de samme.

For å forstå hva elektromagnetiske felt er, er nøkkelprinsippet at en elektrisk ladning skaper et felt rundt den - i hovedsak en kraft som strekker seg i alle retninger. Tenk på statisk elektrisitet, som er en elektrisk ladning som ofte produseres av friksjon. Hvis du gni en ballong på håret ditt, vil friksjonen lade ballongen med statisk elektrisk ladning; når du løfter ballongen bort fra hodet, vil håret ditt stige, selv om ballongen ikke berører den. Ballongen trekker i håret ditt med en attraktiv elektrisk kraft.


 Få den siste via e-post


Bevegelige elektriske ladninger, som strøm som strømmer gjennom ledning, produserer magnetiske felt - soner med magnetisk kraft rundt strømens bane. Jorden har et magnetfelt fordi elektriske strømmer strømmer i sin smeltede kjerne.

Magnetfelt kan også produsere elektriske felt, og det er derfor vi bruker begrepet elektromagnetiske felt. Dette konseptet ble oppdaget på 1830-tallet av Engelsk forsker Michael Faraday, som viste at hvis et elektrisk ledende materiale, for eksempel en ledning, plasseres i et magnetfelt i bevegelse, opprettes et elektrisk felt i lederen. Vi kaller dette magnetisk induksjon. Hvis lederen formes til en sløyfe, vil en elektrisk strøm strømme rundt sløyfen.

Faradays oppdagelse dannet grunnlaget for utvikling av elektriske motorer. Hans arbeid demonstrerte også en måte å varme opp materialer på uten å bruke en tradisjonell varmekilde som ild.

Hvor kommer varmen fra?

Alle materialer har motstand, noe som betyr at når elektrisk strøm strømmer gjennom dem, vil strømmen være hindret i det minste noe. Denne motstanden fører til at noe av den elektriske energien går tapt: Energien blir til varme, og som et resultat varmes lederen opp. I min biomedisinske forskning undersøker vi bruk av magnetiske felt for radiofrekvens for å varme opp vev i kroppen til hjelpe vevet å gro.

I stedet for konvensjonelle brennere kalles kokeplatene på induksjonstoppene kokeplater, og består av trådspoler som er innebygd i overflaten til koketoppen. For maksimal effektivitet vil ingeniører så mye som mulig av magnetfeltenergien som produseres av hver kokeplate, absorberes av kokekaret som sitter på den. Magnetfeltet vil skape et elektrisk felt i bunnen av kokekaret, og på grunn av motstand vil pannen varme opp, selv om kokeplaten ikke gjør det.

Magnetiske spoler under platetoppens keramiske glassoverflate genererer et magnetfelt som sender pulser direkte til kokekaret. Disse magnetiske pulser er det som varmer kokekaret.
Magnetiske spoler under platetoppens keramiske glassoverflate genererer et magnetfelt som sender pulser direkte til kokekaret. Disse magnetiske pulser er det som varmer kokekaret.
San Jose by

For best ytelse må magnetiske induksjonsovner og kokeplater operere med en høy magnetfeltfrekvens - vanligvis 24 KHz. De krever også potter laget av materialer som magnetfelt ikke lett passerer gjennom. Metaller med høyt jern- eller nikkelinnhold absorberer magnetfelt, så de er de mest effektive alternativene for induksjonskoking. Jern absorberer magnetfelt lettere enn nikkel og er langt billigere, så jernbaserte materialer brukes oftest til kokekar med magnetisk induksjon.

Mer responsiv og tryggere, men dyrere

Siden induksjonstopper trenger noe for å absorbere magnetfelt for å produsere varme, er de iboende tryggere enn en tradisjonell elektrisk platetopp. Å plassere hånden på koketoppen vil ikke varme opp hånden i noen merkbar grad. Og siden disse systemene varmer kokekar uten å varme opp koketoppen, kjøles kokeplatene raskt etter at kokekaret er fjernet, noe som reduserer risikoen for forbrenning.

Selve kokekaret har en tendens til å varme seg opp og avkjøles raskt, og temperaturkontrollen er veldig nøyaktig - en av nøkkelegenskapene som koker verdien i gasskomfyrer. Et annet pluss er at induksjonstopper ofte har glatte overflater - ofte glass eller keramikk - slik at de er enkle å rengjøre.

Moderne induksjonstopper er like energieffektive som tradisjonelle elektriske ovner og omtrent dobbelt så effektive som gassovner. Men dette betyr ikke nødvendigvis at de er billigere å betjene. I mange deler av USA naturgass er langt billigere enn strøm, noen ganger med en faktor på tre eller fire. Dette forklarer delvis bredere aksept av induksjonstopper i Europa, der inntil nylig var naturgass mye dyrere enn elektrisitet.

En annen faktor som har påvirket adopsjonen er at induksjonsovner og kokeplater vanligvis koster mer enn tradisjonelle gass- eller elektriske ovner, men ikke vesentlig. Og kokker må erstatte aluminium, kobber, ikke-magnetisk rustfritt stål og keramiske gryter, hvorav ingen fungerer effektivt på induksjonstopper. En rask sjekk er at hvis en magnet stikker til bunnen av en gryte, vil gryten fungere på en induksjonstopp.

Til tross for disse faktorene forventer jeg at ordinanser for reduksjon av naturgassbruk vil føre til sterkt utvidet bruk av magnetiske induksjonsovner og koketopper. Disse tiltakene fokuserer vanligvis på nybygde bygninger, slik at de ikke vil kreve dyre ombygginger av eksisterende boliger.

Unge enslige og familier som flytter inn i disse nye boligene, har kanskje ikke fått mye kokekar ennå, og vil sannsynligvis sette pris på sikkerheten forbundet med magnetisk induksjon, spesielt hvis de har barn. Og tidlige adoptere som er villige til å betale mer for strøm fra grønne kilder, eller for en hybrid- eller elbil, er kanskje ikke lei seg for å betale noen hundre dollar mer for en magnetisk induksjonstopp og panner som fungerer med den.

På nasjonalt nivå kan USA vedta en eller annen form for karbonprising i nær fremtid, noe som vil øke kostnadene for naturgass. Og det er også økende bekymring for innendørs luftforurensning fra gassapparater. Mer enn et århundre etter at det ble foreslått for første gang, kan den magnetiske induksjonsmatlagingens dag i solen ha kommet.

om forfatterenDen Conversation

Kenneth McLeod, professor i systemvitenskap, og direktør, klinisk vitenskap og ingeniørforskningslaboratorium, Binghamton University, State University of New York

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Flere artikler av denne forfatteren

Kan hende du også liker

TILGJENGELIGE SPRÅK

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonettwitter-iconrss-ikonet

 Få den siste via e-post

{Emailcloak = off}

Marie T. Russells daglige inspirasjon

INNERSELF VOICES

Redusere innflytelsen av egoet ... For vårt høyeste gode
Redusere innflytelsen av egoet ... For vårt høyeste gode
by Lawrence Doochin
Vi har alle et valg, og la oss være klare hva dette valget er. Martin Luther King Jr. fortalte oss at ...
Fra skitt til jord: Livets gjødsel gir utmerket vekstpotensial
Fra skitt til jord: Livets gjødsel gir utmerket vekstpotensial
by Alan Cohen
Hvis du eller jeg hadde møtt Joe i løpet av hans kompromissfulle komedieperiode, hadde vi kanskje bedømt ham som en rå eller ...
Øke sunn selvsikkerhet og øve på selvsikker kommunikasjon
Øke sunn selvsikkerhet og øve på selvsikker kommunikasjon
by Tina Gilbertson
Hver og en av oss har tanker, følelser, meninger, preferanser og behov som ikke nødvendigvis gir deg noe ...
Horoskopuke: 5. - 11. april 2021
Horoskop Gjeldende uke: 5. - 11. april 2021
by Pam Younghans
Denne ukentlige astrologiske journal er basert på planetariske påvirkninger, og tilbyr perspektiver og ...
10 grunner til at menn lider
10 grunner til at menn lider
by Barry Vissell
Jeg er nylig ferdig med å lede et online menns retrett. Hver og en av oss ble dypt sårbar, og ...
Chakra Healing Therapy: Dans mot den indre mesteren
Chakra Healing Therapy: Dans mot den indre mesteren
by Glen Park
Flamencodans er en fryd å se på. En god flamencodanser utstråler en sprudlende selvtillit ...
Går vi inn i den hellige ånds tid?
Går vi inn i den hellige ånds tid?
by Richard Smoley
Prestene i Faderens tidsalder, hvis jobb sentrert om ofring, ville sannsynligvis ikke ha ...
Tro på ditt geni: Gi deg selv et rykte å leve opp til!
Tro på ditt geni: Gi deg selv et rykte å leve opp til!
by Alan Cohen
Kanskje du tidlig i livet adopterte en tanke om deg selv som definerte deg som liten, stygg, ...

MEST LES

Den første regelen for meditasjonssuksess: Ikke bli styrt av hva andre gjør
Den første regelen for meditasjonssuksess: Ikke bli styrt av hva andre gjør
by J. Donald Walters
Hvor lenge skal du meditere? Den første regelen er: Ikke bli styrt av hva andre gjør. Hva fungerer bra ...
The Very Strange History of the Easter Bunny
The Very Strange History of the Easter Bunny
by Katie Edwards, University of Sheffield
Mens du biter hodene av sjokoladekaninene dine i helgen, kan du lure på hvordan tegneserie ...
Går vi inn i den hellige ånds tid?
Går vi inn i den hellige ånds tid?
by Richard Smoley
Prestene i Faderens tidsalder, hvis jobb sentrert om ofring, ville sannsynligvis ikke ha ...
Pluto: Vår indre mørke før daggryet
Pluto: Vår indre mørke før daggryet
by Isabel Hickey
Pluto representerer underbevisstheten til det ubevisste ved å koble sammen astrologi og mytologi. Det er en…
Antall null (0) i livet ditt med litt hjelp fra helbredende steiner
Antall null (0) i livet ditt med litt hjelp fra helbredende steiner
by Editha Wuest og Sabine Schieferle
Den amerikanske matematikeren Robert Kaplan sa en gang: “Hvis du ser på null ser du ingenting; men se…
Tro på ditt geni: Gi deg selv et rykte å leve opp til!
Tro på ditt geni: Gi deg selv et rykte å leve opp til!
by Alan Cohen
Kanskje du tidlig i livet adopterte en tanke om deg selv som definerte deg som liten, stygg, ...
Twin Study Shows Spanking kan føre til usosial atferd
Twin Study Shows Spanking kan føre til usosial atferd
by Esther Robards, UT Austin
Vi fant ingen bevis for å støtte en genetisk forklaring, "sier Alexandra Burt." Forskjellene i ...
Hvorfor er månen lys? Månens spørsmål besvart av en astronom
Hvorfor er månen lys? Månens spørsmål besvart av en astronom
by Jonti Horner, University of Southern Queensland
Som noen som lærer førsteårs astronomi for øyeblikket, hvor mye tid blir brukt på å diskutere ...

Nye holdninger - Nye muligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publikasjoner. Alle rettigheter reservert.