Adiós quemadores. brizmaker / iStock / Getty Images Plus

Para frenar el cambio climático, muchos expertos han pedido un cambio masivo de los combustibles fósiles a la electricidad. El objetivo es electrificar procesos como calentar hogares y alimentar automóviles, y luego generar el aumento de las necesidades de energía eléctrica utilizando fuentes de bajo o cero carbono como la energía eólica, solar e hidroeléctrica.

Más de 30 ciudades en California, incluidas Berkeley y San Francisco, se han movido en esta dirección al prohibir el servicio de gas natural en la mayoría de los edificios nuevos. Actualmente el uso de energía en los edificios genera más del 40% de las emisiones de gases de efecto invernadero de San Francisco.

Hay opciones eléctricas sencillas para calentar edificios y agua caliente y secar la ropa, pero la electricidad podría ser más controvertida en la cocina. Las estufas eléctricas tradicionales son notoriamente lentas para calentarse y enfriarse. También plantean problemas de seguridad porque sus bobinas de calentamiento pueden permanecer calientes durante decenas de minutos después de que se apagan.

¿Qué debe hacer un cocinero serio? Una alternativa de alta tecnología es la inducción magnética. Esta tecnología se propuso por primera vez hace más de 100 años y demostrado en la Feria Mundial de Chicago de 1933. Hoy en día, las estufas y estufas de inducción magnética son comunes en Europa y Asia, pero siguen siendo una tecnología de nicho en los EE. UU. As más ciudades y estados avanzan hacia la electrificación, aquí se muestra cómo funciona la inducción magnética y sus pros y contras para cocinar.

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El ingeniero eléctrico Bill Kornrumpf describe cómo funciona la cocción por inducción magnética.

Calentamiento sin llama

Soy ingeniero eléctrico especializado en investigación de campos electromagnéticos. Gran parte de mi trabajo se centra en aplicaciones de terapias médicas, pero ya sea que exponga tejido humano o una sartén sobre una estufa a campos electromagnéticos, los principios son los mismos.

Para comprender qué son los campos electromagnéticos, el principio clave es que una carga eléctrica crea un campo a su alrededor, esencialmente, una fuerza que se extiende en todas las direcciones. Piense en la electricidad estática, que es una carga eléctrica que a menudo se produce por fricción. Si frota un globo en su cabello, la fricción cargará el globo con carga eléctrica estática; luego, cuando levante el globo de su cabeza, su cabello se levantará, incluso si el globo no lo toca. El globo tira de tu cabello con una fuerza eléctrica atractiva.

Las cargas eléctricas en movimiento, como la electricidad que fluye a través de un cable, producen campos magnéticos, zonas de fuerza magnética alrededor del camino de la corriente. La Tierra tiene un campo magnético porque las corrientes eléctricas fluyen en su núcleo fundido.

Los campos magnéticos también pueden producir campos eléctricos y por eso usamos el término campos electromagnéticos. Este concepto fue descubierto en la década de 1830 por El científico inglés Michael Faraday, quien demostró que si un material conductor de electricidad, como un cable, se coloca en un campo magnético en movimiento, se crea un campo eléctrico en el conductor. A esto lo llamamos inducción magnética. Si el conductor se forma en un bucle, una corriente eléctrica fluirá alrededor del bucle.

El descubrimiento de Faraday formó la base de la desarrollo de motores eléctricos. Su trabajo también demostró una forma de calentar materiales sin utilizar una fuente de calor tradicional como el fuego.

¿De donde viene el calor?

Todos los materiales tienen resistencia, lo que significa que cuando la corriente eléctrica fluye a través de ellos, el flujo será obstaculizado al menos un poco. Esta resistencia hace que se pierda parte de la energía eléctrica: la energía se convierte en calor y, como resultado, el conductor se calienta. En mi investigación biomédica, investigamos el uso de campos magnéticos de radiofrecuencia para calentar los tejidos del cuerpo y ayudar a que el tejido sane.

En lugar de los quemadores convencionales, los puntos de cocción en las placas de inducción se denominan placas de cocción y consisten en bobinas de alambre incrustadas en la superficie de la placa de cocción. Para una máxima eficiencia, los ingenieros quieren que la mayor parte posible de la energía del campo magnético producida por cada placa de cocción sea absorbida por los utensilios de cocina colocados sobre ella. El campo magnético creará un campo eléctrico en el fondo de los utensilios de cocina y, debido a la resistencia, la sartén se calentará, aunque la placa no lo haga.

Las bobinas magnéticas debajo de la superficie de vidrio cerámico de la estufa generan un campo magnético que envía pulsos directamente a los utensilios de cocina. Estos pulsos magnéticos son los que calientan los utensilios de cocina. Ciudad de san jose

Para obtener el mejor rendimiento, las estufas y estufas de inducción magnética deben funcionar a una alta frecuencia de campo magnético, por lo general, 24 KHz. También requieren macetas hechas de materiales que los campos magnéticos no atraviesan fácilmente. Los metales con alto contenido de hierro o níquel absorben campos magnéticos, por lo que son las opciones más eficientes para la cocción por inducción. El hierro absorbe los campos magnéticos más fácilmente que el níquel y es mucho menos costoso, por lo que los materiales a base de hierro se utilizan con mayor frecuencia para los utensilios de cocina de inducción magnética.

Más receptivo y seguro, pero más caro

Dado que las estufas de inducción requieren algo que absorba los campos magnéticos para producir calor, son intrínsecamente más seguras que una estufa eléctrica tradicional. Colocar la mano sobre la placa de cocción no la calentará de manera notable. Y dado que estos sistemas calientan los utensilios de cocina sin calentar directamente la placa de cocción, las placas de cocción se enfrían rápidamente después de retirar los utensilios de cocina, lo que reduce el riesgo de quemaduras.

Los utensilios de cocina en sí tienden a calentarse y enfriarse rápidamente, y el control de temperatura es muy preciso, una de las propiedades clave que valoriza la cocción en las estufas de gas. Otra ventaja es que las placas de inducción suelen tener superficies lisas, a menudo de vidrio o cerámica, por lo que son fáciles de limpiar.

Las estufas de inducción modernas son tan eficientes energéticamente como las estufas eléctricas tradicionales y aproximadamente dos veces más eficientes que las estufas de gas. Pero esto no significa necesariamente que sean menos costosos de operar. En muchas partes de EE. UU. el gas natural es mucho más barato que la electricidad, a veces por un factor de tres o cuatro. Esto explica en parte una mayor aceptación de las placas de inducción en Europa, donde hasta hace poco el gas natural era mucho más caro que la electricidad.

Otro factor que ha influido en la adopción es que las estufas de inducción y las estufas cuestan más que las estufas tradicionales de gas o eléctricas, aunque no sustancialmente. Y los cocineros tendrán que reemplazar las ollas de aluminio, cobre, acero inoxidable no magnético y cerámica, ninguna de las cuales funciona eficazmente en las estufas de inducción. Una comprobación rápida es que si un imán se adhiere al fondo de una olla, la olla funcionará en una estufa de inducción.

A pesar de estos factores, espero que las ordenanzas de reducción del uso de gas natural conduzcan a un uso mucho mayor de estufas y estufas de inducción magnética. Estas medidas suelen centrarse en edificios de nueva construcción, por lo que no requerirán conversiones costosas de viviendas existentes.

Es posible que los jóvenes solteros y las familias que se muden a estas nuevas residencias aún no hayan adquirido muchos utensilios de cocina y es probable que aprecien la seguridad asociada con la inducción magnética, especialmente si tienen niños. Y los primeros en adoptar que estén dispuestos a pagar más por la electricidad de fuentes ecológicas, o por un automóvil híbrido o eléctrico, pueden no estar molestos por pagar unos cientos de dólares más por una placa de cocción de inducción magnética y sartenes que funcionan con ella.

A nivel nacional, EE. UU. adoptar alguna forma de fijación de precios del carbono en un futuro próximo, lo que elevaría el costo del gas natural. Y también existe una creciente preocupación por Contaminación del aire interior por aparatos de gas.. Más de un siglo después de que se propusiera por primera vez, es posible que haya llegado el día de la cocción por inducción magnética al sol.

Sobre la autora

Kenneth McLeod, profesor de ciencia de sistemas y director del laboratorio de investigación de ciencias clínicas e ingeniería, Universidad de Binghamton, Universidad Estatal de Nueva York

Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.