للحد من تغير المناخ، دعا العديد من العلماء إلى التحول من الوقود الأحفوري إلى الكهرباء. والهدف من كهربة العمليات اليومية في حياتنا مثل تدفئة المنازل وتشغيل السيارات، ثم توليد احتياجات الطاقة الكهربائية المتزايدة باستخدام مصادر منخفضة الكربون أو خالية منها مثل الرياح والطاقة الشمسية والطاقة الكهرومائية.
تحركت العديد من المدن في ولاية كاليفورنيا الأمريكية في هذا الاتجاه وحظرت خدمة الغاز الطبيعي في معظم المباني الجديدة.
وهناك خيارات كهربائية مباشرة لتدفئة المباني والماء والساخن وتجفيف الملابس، لكن قد يكون استخدام الكهرباء أكثر إثارة للجدل في المطابخ إذ أنه من المعروف أن المواقد الكهربائية التقليدية بطيئة التسخين، وعليها ملاحظات تتعلق بالسلامة لأن ملفات التسخين يمكن أن تظل ساخنة لعشرات الدقائق بعد إغلاقها.
لكن ما هو بديل غاز المطبخ التقليدي؟
أحد البدائل عالية التقنية هو الحث المغناطيسي، وتم اقتراح هذه التقنية لأول مرة منذ أكثر من 100 عام، وتعد المواقد التي تستخدم الحث المغناطيسي شائعة اليوم في أوروبا وآسيا، ولكنها محدودة في الولايات المتحدة مثلا، وربما غير موجودة في كثير من الدول حول العالم.
كيف يعمل الحث المغناطيسي وما هي مزاياه وعيوبه؟
لفهم ماهية المجالات الكهرومغناطيسية، فإن المبدأ الأساسي هو أن الشحنة الكهربائية تخلق حقلاً حولها، قوة تمتد في جميع الاتجاهات، وتنتج الشحنات الكهربائية المتحركة مثل تدفق الكهرباء عبر الأسلاك، مجالات مغناطيسية حول مسار التيار، وللأرض أيضاً مجال مغناطيسي لأن التيارات الكهربائية تتدفق من قلبها المنصهر.
يمكن أن تنتج الحقول المغناطيسية أيضاً مجالات كهربائية، وهذا هو سبب استخدامنا لمصطلح المجالات الكهرومغناطيسية. تم اكتشاف هذه المفهوم في ثلاثينيات القرن التاسع عشر من قبل العالم مايكل فاراداي، الذي أظهر أنه إذا قمنا بوضع مادة موصلة للكهرباء مثل الأسلاك في مجال مغناطيسي متحرك، يتم إنشاء مجال كهربائي في الموصل، وهذا ما نسميه الحث المغناطيسي.
اكتشاف فاراداي شكل أساسيات تطوير المحركات الكهربائية، وأظهر عمله قدرتنا على تسخين المواد دون استخدام مصدر حرارة تقليدي مثل النار.
اظهار أخبار متعلقة
المواقد الموجودة على موقد الحث تتكون من ملفات سلكية مدمجة في سطح الموقد، يخلق المجال المغناطيسي مجالاً كهربائياً في الجزء السفلي من إناء الطهي وبسبب المقاومة ستسخن المقلاة.
وللحصول على أفضل أداء يجب أن تعمل مواقد الحث المغناطيسي وأفران الطبخ بتردد مجال مغناطيسي عالي عادة يصل إلى 24 كيلو هيرتز.
كما أنها تتطلب أوان مصنوعة من مواد لا تمر بها المجالات المغناطيسية بسهولة. مثل الأواني المصنوعة من نسب عالية من الحديد أو النيكل التي تمتص المجالات المغناطيسية بشكل عال.
يمتص الحديد المجالات المغناطيسية بسهولة أكبر من النيكل وهو أقل تكلفة بكثير، لذا فإن المواد القائمة على الحديد هي الأكثر استخداماً في أواني الطهي بالحث المغناطيسي.
ونظراً لأن مواقد الحث تتطلب شيئاً لامتصاص الحقول المغناطيسية من أجل إنتاج الحرارة فهي في جوهرها أكثر أماناً من المواقد الكهربائية التقليدية. لن يؤدي وضع يدك على الموقد لحرقها لأن هذه الأنظمة تسخن أواني الطهي فقط دون تسخين الموقد مباشرة.
ميزة أخرى في مواقد الحث هي أنها عادة تحتوي على أسطح ملساء -غالباً من الزجاج أو السيراميك- لذا فهي سهلة التنظيف.
اظهار أخبار متعلقة
كما أنها موفرة للطاقة مثل المواقد الكهربائية التقليدية، وتعطي ضعف كفاءة مواقد الغاز. لكن هذا لا يعني أنها بالضرورة أنها أقل تكلفة في التشغيل.
في أنحاء كثيرة من الولايات المتحدة يكون الغاز الطبيعي أرخص بكثير من الكهرباء وأحياناً بثلاثة أو أربعة أضعاف. وهذا يفسر جزئياً القبول الأوسع لأفران الحث في أوروبا، حيث أن الغاز الطبيعي كان حتى وقت قريب أغلى بكثير من الكهرباء.
العامل الآخر الذي أثر في استخدام مواقد الحث المغناطيسي هي تكلفتها وعادة ما تكون أكثر من المواقد التقليدية التي تعمل بالغاز أو الكهرباء، على الرغم من أن الفرق ليس كبير.
كما يتعين استخدام أواني خاصة ليست من الألمونيوم والنحاس أو السيراميك حتى تعمل بشكل فعال على مواقد الحث المغناطيسي. أحد الاختبارات السريعة لمعرفة الأواني المناسبة لمواقد الحث المغناطيسي هي التصاق المغناطيس بقاع الإناء.
ومع زيادة قوانين الحد من استخدام الغاز الطبيعي من المتوقع أن يزداد الطلب على مواقد الحث المغناطيسي. وسيتم التركيز على المباني المشيدة حديثاً، ولن يتطلب ذلك تحويلات باهظة الثمن للمنازل الحالية.
المصدر