さようなら、バーナー。 brizmaker / iStock /ゲッティイメージズプラス

気候変動を抑えるために、多くの専門家が 化石燃料から電気への大規模なシフト。 目標は、住宅の暖房や自動車への電力供給などのプロセスを電化してから、風力、太陽光、水力などの低炭素またはゼロ炭素源を使用して、増加する電力需要を生み出すことです。

カリフォルニアの30以上の都市を含む バークリー & サンフランシスコ、ほとんどの新しい建物での天然ガスサービスを禁止することにより、この方向に進んでいます。 現在、建物でのエネルギー使用は サンフランシスコの温室効果ガス排出量の40％以上.

建物やお湯を暖めたり、衣類を乾燥させたりするための簡単な電気オプションがありますが、電気を使うことはキッチンでもっと物議を醸す可能性があります。 従来の電気ストーブは、加熱と冷却が遅いことで有名です。 また、加熱コイルが遮断された後、数十分の間高温のままになる可能性があるため、安全上の問題も発生します。

真面目な料理人は何をしますか？ ハイテクの代替案の100つは、磁気誘導です。 この技術はXNUMX年以上前に最初に提案されました 1933年シカゴ万国博覧会でデモンストレーション。 今日、磁気誘導ストーブとコンロはヨーロッパとアジアで一般的ですが、 米国のニッチ技術 As より多くの都市や州が電化に向かって動きます、ここでは、磁気誘導がどのように機能するか、そして調理の長所と短所を見ていきます。

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電気技師のBillKornrumpfが、磁気誘導調理の仕組みについて説明しています。

炎を使わずに加熱する

私は 電磁界研究を専門とする電気技師。 私の仕事の多くは医療アプリケーションに焦点を当てていますが、人間の組織や調理台の鍋を電磁界にさらす場合でも、原理は同じです。

電磁界とは何かを理解するための重要な原則は、電荷がその周囲に電磁界を生成することです。本質的には、すべての方向に広がる力です。 静電気は、摩擦によって発生することが多い電荷です。 風船を髪にこすりつけると、摩擦によって風船が静電気で帯電します。 次に、バルーンを頭から持ち上げると、バルーンがそれに触れていなくても、髪の毛が上がります。 風船が魅力的な電気力で髪を引っ張っています。

ワイヤーを流れる電気のように移動する電荷は、電流の経路の周りに磁力のゾーンである磁場を生成します。 電流がその溶融したコアに流れているので、地球は磁場を持っています。

磁場も電場を生成する可能性があるため、電磁界という用語を使用します。 この概念は1830年代にによって発見されました イギリスの科学者マイケルファラデーは、ワイヤーなどの導電性材料を移動磁場に置くと、導体内に電界が発生することを示しました。 これを磁気誘導と呼びます。 導体がループ状になっていると、ループの周りに電流が流れます。

ファラデーの発見は、 電気モーターの開発。 彼の作品はまた、火などの従来の熱源を使用せずに材料を加熱する方法を示しました。

熱はどこから来るのですか？

すべての材料には抵抗があります。つまり、電流が流れると、次のようになります。 少なくともいくらか妨げられた。 この抵抗により、電気エネルギーの一部が失われます。エネルギーが熱に変わり、その結果、導体が温まります。 私の生物医学研究では、高周波磁場を使用して体内の組織を加熱し、 組織の治癒を助ける.

従来のバーナーの代わりに、誘導クックトップの調理スポットはホブと呼ばれ、クックトップの表面に埋め込まれたワイヤーコイルで構成されています。 効率を最大化するために、エンジニアは、各ホブによって生成された磁場エネルギーを、その上にある調理器具によって吸収されることを可能な限り望んでいます。 磁場は調理器具の底に電界を生成し、抵抗のために、ホブが加熱しなくても鍋は加熱されます。

クックトップのセラミックガラス表面の下にある磁気コイルは、調理器具に直接パルスを送る磁場を生成します。 これらの磁気パルスは調理器具を加熱するものです。 サンノゼ市

最高のパフォーマンスを得るには、磁気誘導ストーブとコンロは高い磁場周波数（通常は24KHz）で動作する必要があります。 また、磁場が容易に通過しない材料で作られたポットが必要です。 鉄やニッケルの含有量が多い金属は磁場を吸収するため、誘導調理に最も効率的なオプションです。 鉄はニッケルよりも磁場を吸収しやすく、はるかに安価であるため、磁気誘導調理器具には鉄ベースの材料が最も一般的に使用されています。

より応答性が高く、より安全ですが、より高価です

誘導コンロは熱を発生させるために磁場を吸収するものを必要とするため、従来の電気コンロよりも本質的に安全です。 ホブに手を置いても、目立った程度に手を熱くすることはありません。 また、これらのシステムはコンロを直接加熱せずに調理器具を加熱するため、調理器具を取り外した後、ホブは急速に冷却され、火傷のリスクが軽減されます。

調理器具自体は急速に暖まり、冷える傾向があり、温度制御は非常に正確です。これは、ガスストーブの価値を調理する重要な特性のXNUMXつです。 もうXNUMXつの利点は、誘導クックトップは一般に滑らかな表面（多くの場合ガラスまたはセラミック）を備えているため、掃除が簡単なことです。

最新の誘導コンロは、従来の電気ストーブと同じくらいエネルギー効率が高く、ガスストーブの約XNUMX倍の効率があります。 しかし、これは必ずしも運用コストが低いことを意味するわけではありません。 米国の多くの地域で 天然ガスは電気よりはるかに安い、時にはXNUMX倍またはXNUMX倍。 これは、最近まで天然ガスが電気よりもはるかに高価だったヨーロッパでの誘導コンロの幅広い受け入れを部分的に説明しています。

採用に影響を与えたもうXNUMXつの要因は、誘導ストーブとコンロは通常 従来のガスストーブや電気ストーブよりもコストがかかる、実質的にはそうではありませんが。 また、料理人はアルミニウム、銅、非磁性のステンレス鋼、セラミックの鉢を交換する必要がありますが、いずれも誘導調理台では効果的に機能しません。 簡単なチェックのXNUMXつは、磁石がポットの底に付着した場合、ポットが誘導コンロで機能することです。

これらの要因にも関わらず、天然ガス使用量削減条例により、電磁誘導ストーブやコンロの使用が大幅に拡大することを期待しています。 これらの対策は通常、新しく建設された建物に焦点を当てているため、 既存の家の高価な改造.

これらの新しい住居に引っ越した若い独身者や家族は、まだ多くの調理器具を入手していない可能性があり、特に子供がいる場合は、磁気誘導に関連する安全性を高く評価する可能性があります。 そして、グリーンソースからの電気、またはハイブリッド車や電気自動車にもっとお金を払っても構わないと思っているアーリーアダプターは、磁気誘導コンロとそれと連動する鍋に数百ドル多く支払うことに腹を立てないかもしれません。

国家レベルでは、米国は 何らかの形の炭素価格を採用する 近い将来、天然ガスのコストが上昇するでしょう。 そして、 ガス器具による室内空気汚染。 それが最初に提案されてからXNUMX世紀以上が経ち、太陽の下での磁気誘導調理の日が到来した可能性があります。

著者について

ケネス・マクラウド、システム科学教授、臨床科学工学研究所所長、 ビンガムトン大学、ニューヨーク州立大学

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