用磁感应烹饪削减厨房的碳足迹

再见，燃烧器。

为了遏制气候变化，许多专家要求从化石燃料到电力的大规模转变。目标是为加热家庭和动力汽车等电气处理，然后使用风，太阳能和水电等低压或零碳源产生增加的电力需求。

加利福尼亚州（包括Berkeley和旧金山）的30多个城市通过禁止在大多数新建筑物中禁止天然气服务。目前建筑的能源使用产生超过40％的旧金山的温室气体排放。

加热建筑和热水和烘干衣服有直接的电动选择，但电气可能会在厨房里更具争议。传统的电气炉令人奇迹令人震惊，升温和冷却。它们还构成了安全问题，因为在关闭后，它们的加热线圈可以保持热量的几十分钟。

什么是严肃的厨师？一个高科技替代方案是磁感应。这项技术是在100多年前提出的，并在1933年的芝加哥世界公平中展示。如今，磁感应炉灶和炉灶在欧洲和亚洲很常见，但在美国仍然是一个利基技术，随着更多的城市和各国对电气化的移动，这里看来如何磁感应和其利弊如何烹饪。

电气工程师Bill Kornrumpf描述了磁感应烹饪方式。

没有火焰的加热

我是一家专业从事电磁场研究的电气工程师。我的大部分作品都侧重于医疗疗法应用 - 但是无论您是将人类组织暴露在炉灶面上的电磁场，原则都是相同的。

为了了解哪些电磁场，关键原理是电荷在其周围产生一个场 - 基本上，在所有方向上延伸的力。想想静电，这是一种经常通过摩擦产生的电荷。如果你在头发上擦气球，摩擦将用静电充电向气球充电;然后，当你从头上抬起气球时，即使气球没有触摸它，你的头发也会上升。气球用迷人的电力拉动你的头发。

移动电荷，如电线流过电线，在当前路径周围产生磁力的磁场区域。地球具有磁场，因为电流在其熔融芯中流动。

磁场也可以产生电场，这就是我们使用术语电磁场的原因。这一概念在1830年代被英语科学家Michael Faraday发现，他们认为，如果将导线诸如导线的导电材料放置在移动磁场中，则在导体中产生电场。我们称之为磁感应。如果导体形成为环路，则电流将流动绕环流。

法拉第的发现形成了电动机开发的基础。他的作品还证明了一种在不使用火灾的传统热源的情况下进行热材料。

热量来自哪里？

所有材料都具有阻力，这意味着当电流流过它们时，该流动将阻碍至少稍微受阻。这种阻力导致一些电能丢失：能量变成热量，因此导体升温。在我的生物医学研究中，我们使用射频磁场进行调查，以加热体内的组织以帮助组织愈合。

反常规燃烧器而不是传统的燃烧器，烹饪灶具上的烹饪点被称为滚刀，并由嵌入在炉灶面的表面中的线圈组成。为了最大限度的效率，工程师希望尽可能多地由每个滚刀产生的磁场能量被坐在它上吸收。磁场将在炊具底部产生电场，并且由于摇动槽的电阻将升温，即使滚刀没有。

炉灶台的陶瓷玻璃表面下方的磁线圈产生磁场，该磁场将脉冲直接发送到炊具。这些磁脉冲是加热炊具的热量。

为了最佳性能，磁感应炉和炉灶需要以高磁场频率运行 - 通常，24kHz。它们还需要由磁场不易通过的材料制成的罐子。具有高铁或镍含量的金属吸收磁场，因此它们是感应烹饪最有效的选择。铁吸收磁场比镍更容易更容易，并且远更便宜，因此铁基材料最常用于磁感应炊具。

更敏感和更安全，但更昂贵

由于感应炉灶需要一些东西来吸收磁场以便产生热量，因此它们比传统的电动烹饪更安全。将手放在滚刀上不会将手放在任何明显的程度上。并且由于这些系统在没有直接加热滚刀的情况下热炊具，滚刀在炊具被移除后迅速冷却，从而降低了烧伤的风险。

炊具本身倾向于快速加热和冷却，温度控制非常准确 - 烹饪燃气炉中值的关键特性之一。另一个Plus是，感应灶具通常具有光滑的表面 - 通常是玻璃或陶瓷 - 所以它们易于清洁。

现代感应灶具与传统电炉一样节能，大约是燃气炉的两倍。但这并不一定意味着它们的操作昂贵。在美国的许多部分中，天然气比电力更便宜，有时是三四倍。这部分解释了更广泛的欧洲感应饼干接受，直到最近天然气比电力昂贵得多。

电力和天然气是美国家庭中最常用的能源

天然气和油主要用于空间加热和水加热。电力供电设备和更多用途，包括冰箱，灯和设备。

亿千亿亿亿，1950-2019Chart：
对话，CC By-ND来源：美国能源信息管理

影响采用的另一个因素是，感应炉灶和炉灶通常比传统的气体或电气炉更成本，但虽然基本上是如此。厨师将不得不更换铝，铜，非磁性不锈钢和陶瓷盆，其中没有有效地在感应饼干上工作。一个快速检查的是，如果磁铁粘在锅底，锅将在感应炉灶台上工作。

尽管有这些因素，但我希望天然气使用减少条例将导致磁感应炉和炉灶的大大扩大使用。这些措施通常关注新建筑的建筑物，因此他们不需要昂贵的现有房屋的转化。

搬入这些新住宅的年轻单身和家庭可能尚未收购很多炊具，并且很可能理解与磁感应相关的安全，特别是如果他们有孩子。和早期采用者愿意为绿色来源支付更多的电力，或者对于混合动力或电动汽车，可能不会让您对磁感应炉灶和平底锅付出几百美元的烦恼。

在国家一级，美国可以在不久的将来采用某种形式的碳定价，这将提高天然气的成本。燃气器具的室内空气污染也越来越担心。在第一次提出之后，超过一个世纪，磁感应烹饪日在阳光下可能已经到来。

由Kenneth Mcleod，系统科学教授，临床科学与工程研究实验室，纽约州立大学宾厄姆顿大学临床科学与工程研究实验室撰写。

最初发表在《对话》上。