Memasak Induksi Magnetik Dapat Memotong Jejak Karbon Dapur Anda
Selamat tinggal, pembakar.
brizmaker / iStock / Getty Images Plus

Untuk mengekang perubahan iklim, banyak pakar meminta peralihan besar dari bahan api fosil ke elektrik. Tujuannya adalah untuk membuat proses elektrik seperti memanaskan rumah dan menggerakkan kereta, dan kemudian menjana peningkatan keperluan tenaga elektrik menggunakan sumber karbon rendah atau sifar seperti angin, solar dan tenaga air.

Lebih daripada 30 bandar di California, termasuk Berkeley and San Francisco, telah bergerak ke arah ini dengan melarang perkhidmatan gas asli di kebanyakan bangunan baru. Pada masa ini penggunaan tenaga di bangunan menghasilkan lebih daripada 40% pelepasan gas rumah hijau di San Francisco.

Terdapat pilihan elektrik langsung untuk memanaskan bangunan dan air panas dan pengeringan pakaian, tetapi penggunaan elektrik boleh menjadi lebih kontroversial di dapur. Kompor elektrik tradisional terkenal perlahan sehingga panas dan menyejuk. Mereka juga menimbulkan masalah keselamatan kerana gegelung pemanasan mereka dapat bertahan dalam panas selama puluhan minit setelah ia ditutup.

Apa yang mesti dilakukan oleh tukang masak yang serius? Salah satu alternatif berteknologi tinggi adalah aruhan magnetik. Teknologi ini pertama kali dicadangkan lebih dari 100 tahun yang lalu dan diperagakan di Pesta Dunia Chicago tahun 1933. Hari ini kompor dan kompor aruhan magnet biasa di Eropah dan Asia, tetapi tetap ada teknologi niche di AS As lebih banyak bandar dan negeri bergerak menuju elektrik, berikut adalah cara kerja aruhan magnet dan kebaikan dan keburukannya untuk memasak.

{vembed Y = glH71fM9Oe4}
Jurutera Elektrik Bill Kornrumpf menerangkan bagaimana memasak aruhan magnet berfungsi.


grafik langganan dalaman


Pemanasan tanpa api

saya adalah jurutera elektrik yang pakar dalam penyelidikan medan elektromagnetik. Sebilangan besar karya saya tertumpu pada aplikasi terapi perubatan - tetapi sama ada anda memaparkan tisu manusia atau kuali di atas kompor ke medan elektromagnetik, prinsipnya sama.

Untuk memahami apa itu medan elektromagnetik, prinsip utamanya adalah bahawa cas elektrik mewujudkan medan di sekitarnya - pada dasarnya, daya yang meluas ke semua arah. Fikirkan elektrik statik, yang merupakan cas elektrik yang sering dihasilkan oleh geseran. Sekiranya anda menggosok belon pada rambut anda, geseran akan mengecas belon dengan cas elektrik statik; maka apabila anda mengangkat balon dari kepala anda, rambut anda akan naik, walaupun belon itu tidak menyentuhnya. Belon menarik pada rambut anda dengan daya elektrik yang menarik.

Menggerakkan cas elektrik, seperti elektrik yang mengalir melalui wayar, menghasilkan medan magnet - zon daya magnet di sekitar laluan arus. Bumi mempunyai medan magnet kerana arus elektrik mengalir di inti leburnya.

Medan magnet juga dapat menghasilkan medan elektrik dan inilah sebabnya kita menggunakan istilah medan elektromagnetik. Konsep ini ditemui pada tahun 1830-an oleh Saintis Inggeris Michael Faraday, yang menunjukkan bahawa jika bahan konduktif elektrik, seperti wayar, diletakkan di medan magnet bergerak, medan elektrik diciptakan di konduktor. Kami memanggil aruhan magnet ini. Sekiranya konduktor dibentuk menjadi gelung, arus elektrik akan mengalir di sekitar gelung.

Penemuan Faraday membentuk asas untuk pengembangan motor elektrik. Hasil karyanya juga menunjukkan cara memanaskan bahan tanpa menggunakan sumber haba tradisional seperti api.

Dari mana datangnya panas?

Semua bahan mempunyai rintangan, yang bermaksud bahawa semasa arus elektrik mengalir melaluinya, alirannya akan menjadi terhalang sekurang-kurangnya. Rintangan ini menyebabkan sebahagian tenaga elektrik hilang: Tenaga berubah menjadi panas, dan akibatnya konduktor menjadi panas. Dalam penyelidikan bioperubatan saya, kami menyiasat menggunakan medan magnet frekuensi radio untuk memanaskan tisu di dalam badan bantu tisu sembuh.

Daripada pembakar konvensional, tempat memasak di dapur induksi disebut kompor, dan terdiri daripada gegelung dawai yang tertanam di permukaan kompor. Untuk kecekapan maksimum, jurutera mahukan sebanyak mungkin tenaga medan magnet yang dihasilkan oleh setiap kompor diserap oleh alat memasak yang terdapat di atasnya. Medan magnet akan membuat medan elektrik di bahagian bawah peralatan memasak, dan kerana rintangan kuali akan menjadi panas, walaupun kompor tidak.

Gulungan magnetik di bawah permukaan kaca seramik kompor menghasilkan medan magnet yang menghantar denyutan terus ke peralatan memasak. Nadi magnet inilah yang memanaskan alat memasak.
Gulungan magnetik di bawah permukaan kaca seramik kompor menghasilkan medan magnet yang menghantar denyutan terus ke peralatan memasak. Nadi magnet inilah yang memanaskan alat memasak.
Bandar San Jose

Untuk prestasi terbaik, dapur dan kompor aruhan magnetik perlu beroperasi pada frekuensi medan magnet tinggi - biasanya, 24KHz. Mereka juga memerlukan periuk yang dibuat dari bahan yang tidak mudah dilalui oleh medan magnet. Logam dengan kandungan besi atau nikel yang tinggi menyerap medan magnet, jadi mereka adalah pilihan yang paling berkesan untuk memasak induksi. Besi menyerap medan magnet lebih mudah daripada nikel dan jauh lebih murah, jadi bahan berasaskan besi paling sering digunakan untuk peralatan memasak induksi magnetik.

Lebih responsif dan lebih selamat, tetapi lebih mahal

Oleh kerana kompor aruhan memerlukan sesuatu untuk menyerap medan magnet untuk menghasilkan haba, secara amnya lebih selamat daripada kompor elektrik tradisional. Meletakkan tangan anda di atas kompor tidak akan memanaskan tangan anda ke tahap yang ketara. Dan kerana sistem ini memanaskan peralatan memasak tanpa memanaskan kompor secara langsung, kompor akan menjadi sejuk dengan cepat setelah peralatan memasak dikeluarkan, yang mengurangkan risiko terbakar.

Alat memasak itu sendiri cenderung memanaskan dan menyejuk dengan cepat, dan kawalan suhu sangat tepat - salah satu sifat penting yang memasak nilai di dapur gas. Kelebihan lain ialah dapur memasak induksi biasanya mempunyai permukaan yang halus - selalunya kaca atau seramik - sehingga mudah dibersihkan.

Kompor aruhan moden menjimatkan tenaga seperti dapur elektrik tradisional dan kira-kira dua kali lebih efisien daripada dapur gas. Tetapi ini tidak semestinya mereka lebih murah untuk beroperasi. Di banyak bahagian AS gas asli jauh lebih murah daripada elektrik, kadang-kadang dengan faktor tiga atau empat. Ini sebahagiannya menerangkan penerimaan kompor induksi yang lebih luas di Eropah, di mana sehingga saat ini gas asli jauh lebih mahal daripada elektrik.

Faktor lain yang mempengaruhi penggunaan adalah kebiasaan kompor induksi dan kompor kos lebih tinggi daripada dapur tradisional atau elektrik, walaupun tidak begitu. Dan tukang masak harus mengganti periuk aluminium, tembaga, keluli tahan karat bukan magnetik dan periuk seramik, yang mana satu pun tidak berfungsi dengan berkesan pada dapur induksi. Satu pemeriksaan cepat ialah jika magnet melekat di bahagian bawah periuk, periuk akan berfungsi di atas kompor induksi.

Walaupun terdapat faktor-faktor ini, saya menjangkakan bahawa peraturan pengurangan penggunaan gas asli akan menyebabkan penggunaan kompor dan kompor aruhan magnetik yang diperluas. Langkah-langkah ini biasanya tertumpu pada bangunan yang baru dibina, jadi mereka tidak memerlukannya penukaran mahal dari rumah yang ada.

Orang bujang dan keluarga muda yang berpindah ke kediaman baru ini mungkin belum memperoleh banyak peralatan memasak, dan cenderung menghargai keselamatan yang berkaitan dengan induksi magnet, terutama jika mereka mempunyai anak. Dan pengguna awal yang bersedia membayar lebih banyak untuk elektrik dari sumber hijau, atau untuk kereta hibrid atau elektrik, mungkin tidak akan kesal kerana membayar beberapa ratus dolar lebih banyak untuk kompor dan kuali induksi magnetik yang sesuai dengannya.

Di peringkat nasional, AS mungkin mengamalkan sebilangan harga karbon dalam masa terdekat, yang akan menaikkan kos gas asli. Dan ada juga kebimbangan yang semakin meningkat pencemaran udara dalaman dari peralatan gas. Lebih dari satu abad setelah ia pertama kali dicadangkan, hari memasak induksi magnetik di bawah sinar matahari mungkin telah tiba.

Mengenai PenulisPerbualan

Kenneth McLeod, Profesor Sains Sistem, dan Pengarah, Makmal Penyelidikan Sains dan Kejuruteraan Klinikal, Universiti Binghamton, Universiti Negeri New York

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.