Газовые плиты: история, развитие и современные проблемы.

Введение

Тип кухонной плиты

Газовая плита – это плита, работающая на горючем газе, таком как природный газ, пропан, бутан, сжиженный нефтяной газ, синтез-газ или другой легковоспламеняющийся газ. До появления газовых плит для приготовления пищи использовались твердые виды топлива, такие как уголь или дрова. Первые газовые плиты были разработаны в 1820-х годах, а в 1836 году в Англии было основано производство газовых плит. Преимуществом этой новой технологии приготовления пищи была простота регулировки и возможность выключения, когда плита не используется. Однако газовая плита не получила коммерческого успеха до 1880-х годов, когда в городах и крупных населенных пунктах Великобритании появилась сеть газопроводов. В начале XX века плиты стали широко распространены на Европейском континенте и в Соединенных Штатах. Газовые плиты стали более популярными, когда духовка была встроена в основание, а размер был уменьшен для лучшего соответствия остальной кухонной мебели. К 1910-м годам производители начали покрывать газовые плиты эмалью для облегчения очистки. Первоначально газ зажигался спичкой, затем появилась более удобная система поджига с помощью постоянного пилотного пламени. Однако это приводило к постоянному расходу газа. Духовку все еще приходилось зажигать спичкой, и случайное включение газа без его воспламенения могло привести к взрыву. Для предотвращения подобных несчастных случаев производители плит разработали и установили предохранительный клапан, известный как устройство защиты от прекращения подачи газа (УЗПГ) для газовых варочных панелей и духовок. Большинство современных газовых плит оснащены электронным зажиганием, автоматическими таймерами для духовки и вытяжными зонтами для удаления дыма и паров. Газовые плиты являются распространенным бытовым прибором, использующим ископаемое топливо, и вносят значительный вклад в загрязнение воздуха в помещениях, поэтому для поддержания приемлемого качества воздуха требуется хорошая вентиляция. Газовые плиты также выделяют метан. Исследования, проведенные в 2022 году, показали, что выбросы метана от газовых плит в Соединенных Штатах эквивалентны выбросам парниковых газов от 500 000 автомобилей. В июне 2023 года исследователи из Стэнфорда обнаружили, что продукты сгорания от газовых плит могут повысить концентрацию бензола в помещении – мощного канцерогена, связанного с повышенным риском развития рака крови – до уровня, превышающего концентрацию в табачном дыме. Джеймс Шарп запатентовал газовую плиту в Нортгемптоне, Англия, в 1826 году и открыл производство газовых плит в 1836 году. Его изобретение продавалось фирмой Smith & Philips с 1828 года. Важной фигурой в раннем признании этой новой технологии был Алексис Сойер, известный шеф-повар лондонского Реформ-клуба. Начиная с 1841 года, он переоборудовал свою кухню для использования сетевого газа, утверждая, что газ в целом дешевле, поскольку подачу можно отключить, когда плита не используется. Газовая плита была представлена на Великой выставке в Лондоне в 1851 году, но коммерческий успех технологии в Англии пришел только в 1880-х годах. К тому времени большая и надежная сеть газопроводов охватила значительную часть страны, что сделало газ относительно дешевым и эффективным для бытового использования. Газовые плиты получили широкое распространение на Европейском континенте и в Соединенных Штатах только в начале XX века. Ранние газовые плиты были довольно громоздкими, но вскоре духовка была встроена в основание, а размер был уменьшен для лучшего соответствия остальной кухонной мебели. К началу 1920-х годов стали широко доступны газовые плиты с эмалевым фарфоровым покрытием для облегчения очистки, а также широкое использование изоляции для повышения энергоэффективности. В 1960-х годах Американская газовая ассоциация провела рекламную кампанию по продвижению газовых плит, одновременно преуменьшая научные данные об их вреде для здоровья, что напоминало тактику табачной промышленности по созданию неопределенности.

A gas stove is a stove that is fuelled by combustible gas such as natural gas, propane, butane, liquefied petroleum gas, syngas, or other flammable gas. Before the advent of gas, cooking stoves relied on solid fuels such as coal or wood. The first gas stoves were developed in the 1820s and a gas stove factory was established in England in 1836. This new cooking technology had the advantage of being easily adjustable and could be turned off when not in use. The gas stove, however, did not become a commercial success until the 1880s, by which time supplies of piped gas were available in cities and large towns in Britain. The stoves became widespread on the European Continent and in the United States in the early 20th century. Gas stoves became more common when the oven was integrated into the base and the size was reduced to better fit in with the rest of the kitchen furniture. By the 1910s, producers started to enamel their gas stoves for easier cleaning. Ignition of the gas was originally by match and this was followed by the more convenient pilot light. This had the disadvantage of continually consuming gas. The oven still needed to be lit by match and accidentally turning on the gas without igniting it could lead to an explosion. To prevent these types of accidents, oven manufacturers developed and installed a safety valve called a flame failure device for gas hobs (cooktops) and ovens. Most modern gas stoves have electronic ignition, automatic timers for the oven and extractor hoods to remove fumes. Gas stoves are an indoor common fossil fuel appliance that contribute significant levels of indoor air pollution, so require good ventilation to maintain acceptable air quality. Gas stoves also release methane. Research in 2022 estimated that the methane emissions from gas stoves in the United States were equivalent to the greenhouse gas emissions of 500,000 cars. In June 2023, Stanford researchers found combustion from gas stoves can raise indoor levels of benzene, a potent carcinogen linked to a higher risk of blood cell cancers, to more than that found in secondhand tobacco smoke. James Sharp patented a gas stove in Northampton, England in 1826 and opened a gas stove factory in 1836. His invention was marketed by the firm Smith & Philips from 1828. An important figure in the early acceptance of this new technology, was Alexis Soyer, the renowned chef at the Reform Club in London. From 1841, he converted his kitchen to consume piped gas, arguing that gas was cheaper overall because the supply could be turned off when the stove was not in use. A gas stove was shown at the Great Exhibition in London in 1851, but it was only in the 1880s that the technology became a commercial success in England. By that stage a large and reliable network for gas pipeline transport had spread over much of the country, making gas relatively cheap and efficient for domestic use. Gas stoves only became widespread on the European Continent and in the United States in the early 20th century. Early gas stoves were rather unwieldy, but soon the oven was integrated into the base and the size was reduced to fit in better with the rest of the kitchen furniture. By the early 1920s, gas stoves with enameled porcelain finishes for easier cleaning had become widely available, along with heavy use of insulation for fuel efficiency. In the 1960s the American Gas Association ran an advertising campaign to promote gas stoves while also downplaying science showing their health risks, mirroring the tobacco industry playbook of creating uncertainty.

Зажигание

Сегодня газовые плиты используют два основных типа источников зажигания: постоянную пилотную горелку и электрический. Горелки большей мощности могут быть не нужны всем пользователям или для приготовления каждого блюда.

Конструкция и планировка

В последние несколько лет производители бытовой техники внедряют инновационные изменения в конструкцию и компоновку газовых плит. Большинство современных варочных панелей оснащены решетчатой конструкцией, которая обычно занимает всю поверхность, позволяя перемещать посуду с одной конфорки на другую, не поднимая её над проемами. Некоторые современные газовые плиты также имеют центральную пятую конфорку или встроенную жаровню между внешними конфорками.

Размер

Размер кухонной газовой плиты обычно варьируется. Большинство производителей разрабатывают несколько вариантов в разных размерах. Также доступны модели, сочетающие варочную панель и духовку, которые обычно представлены в двух исполнениях: встраиваемые и отдельно стоящие. Как правило, между ними нет существенной разницы в дизайне. Встраиваемые плиты имеют бортики по бокам и органы управления спереди, вместе с регуляторами конфорок. Отдельно стоящие газовые плиты имеют сплошные боковые панели и органы управления, расположенные сзади варочной панели.

Печь

Многие плиты имеют встроенные духовки. Современные духовки часто оснащены конвекционным вентилятором для обеспечения равномерной циркуляции воздуха и равномерного приготовления пищи. Некоторые современные духовки поставляются с датчиками температуры, которые обеспечивают точный контроль выпечки, автоматическое отключение по достижении заданной температуры или поддержание определенной температуры в течение всего процесса приготовления. Духовки также могут иметь два отдельных отделения, позволяющих готовить два разных блюда одновременно.

Программируемые элементы управления

Многие газовые плиты оснащены как минимум несколькими современными программируемыми функциями для облегчения управления. ЖК-дисплеи и некоторые другие сложные режимы приготовления – стандартные характеристики, присутствующие в большинстве моделей, от базовых до премиальных. Среди других программируемых функций – точный предварительный нагрев, автоматический режим для пиццы, таймеры приготовления и другие.

Факторы безопасности

Современные газовые плиты безопаснее старых моделей. Две основные проблемы безопасности, связанные с газовыми плитами, – это защита от случайного управления детьми и случайное воспламенение. На некоторых газовых плитах регуляторы могут быть случайно включены даже от легкого толчка. Газовые плиты подвержены риску перегрева при жарке масла, что может привести к повышению температуры масла до точки самовоспламенения и возникновению пожара из-за масла на плите. В Японии, Южной Корее и Китае регулируется установка электронных устройств безопасности для предотвращения перегрева посуды. Эти устройства используют термистор для контроля температуры вблизи посуды и прекращают подачу газа, если температура слишком высокая. Статистика пожарных убытков от японских газовых плит показала снижение числа пожаров в домах, вызванных газовыми плитами, в годы, последовавшие за 2008 годом, когда эти устройства безопасности стали обязательными.

Эффективность

Министерство энергетики США (DOE) провело в 2014 году испытания эффективности передачи энергии варочной поверхностью, имитируя процесс приготовления пищи и определяя, какой процент энергии варочной поверхности передается тестовому блоку. Эффективность газовых плит составила 43,9% с повторяемостью измерения ±0,5%. Такой уровень эффективности достигается только при использовании посуды, соответствующей размеру конфорки. В японских газовых плитах пламя направлено вверх к посуде для повышения эффективности. Компания Jetboil производит посуду для портативных плит, использующую гофрированную ленту для увеличения эффективности.

Проблемы со здоровьем

Окись углерода, формальдегид, бензол и диоксид азота, выделяемые газовыми плитами, способствуют загрязнению воздуха в помещениях. Диоксид азота может усугублять респираторные заболевания, такие как астма или хроническая обструктивная болезнь легких. Проводились исследования, выявляющие связь между детской астмой и использованием газовых плит. Исследование 1999–2004 годов, опубликованное в журнале The Lancet Respiratory Medicine, не выявило "доказательств связи между использованием газа для приготовления пищи и симптомами или диагностикой астмы". Мета-анализ 2013 года показал, что приготовление пищи на газе повышает риск развития астмы у детей. Систематический обзор Lancet 2020 года, охватывающий 31 исследование о приготовлении пищи или отоплении газом, показал, что объединенное отношение рисков для астмы составляет 1,17. Одно исследование показало, что в домах с газовыми плитами у тех, кто использовал вентиляцию, заболеваемость астмой была ниже, чем у тех, кто не использовал. Мета-анализ 2023 года оценил, что в Соединенных Штатах каждый восьмой случай детской астмы связан с загрязнением от газовых плит. Риск развития астмы, вызванный воздействием газовых плит, сопоставим с риском, связанным с пассивным курением табака. Газовые плиты могут создавать уровни диоксида азота, превышающие нормы безопасности для наружного воздуха. Отчет RMI за 2020 год показал, что загрязнение от газовых плит вызывает обострение симптомов астмы у детей. Для снижения уровня загрязнения воздуха в помещении можно использовать вытяжку, открывать окно на кухне и включать очиститель воздуха. Комиссия по безопасности потребительских товаров США изучает способы снижения негативного воздействия газовых плит на здоровье, включая стандарты выбросов и вентиляции. Исследование 2023 года показало, что бензол, известный канцероген, накапливается в домах до опасного уровня при использовании газовых плит, работающих на природном газе или пропане, особенно при отсутствии вытяжки. Исследователи из Стэнфорда установили, что бензол выделяется из газа, используемого для приготовления пищи, а не из самой пищи. Воздействие бензола вызывает как раковые, так и нераковые заболевания. Кратковременное воздействие бензола подавляет выработку клеток крови, а длительное – повышает риск развития лейкемии и лимфомы. После того как в 2020-х годах обеспокоенность по поводу газовых плит возросла, а местные органы власти в США начали регулировать установку газовых плит в новых зданиях, Республиканская партия США предложила законодательные инициативы по "спасению газовых плит". В июне 2023 года законопроект в Палате представителей, контролируемой республиканцами, едва не провалился, поскольку дюжина республиканских законодателей проголосовала против него из-за разногласий с партийным руководством по несвязанным вопросам.

Carbon monoxide, formaldehyde, benzene and nitrogen dioxide from gas stoves contribute to indoor air pollution. Nitrogen dioxide can exacerbate respiratory illnesses, such as asthma or chronic obstructive pulmonary disease. Studies have been performed correlating childhood asthma and gas stoves. A 1999–2004 study published in The Lancet Respiratory Medicine found "no evidence of an association between the use of gas as a cooking fuel and either asthma symptoms or asthma diagnosis". A 2013 meta analysis concluded that gas cooking increases the risk of asthma in children. A 2020 Lancet systematic review surveyed 31 studies on gas cooking or heating, finding a pooled risk ratio of 1.17 for asthma. One study found that in households with gas stoves those that report using ventilation had lower rates of asthma than those that did not. A 2023 meta analysis estimated that in the United States, one in eight cases of asthma in children are due to pollution from gas stoves. The asthma risk caused by gas stove exposure is similar in magnitude to that caused by secondhand smoke from tobacco. Stoves can cause levels of nitrogen dioxide that can exceed outdoor safety standards. A 2020 RMI report found pollution from gas stoves causes exacerbation of asthma symptoms in children. Mitigating indoor particulate pollution can involve running a range hood, opening a kitchen window, and running an air purifier. The U. S. Consumer Product Safety Commission is investigating reducing the health effects of gas stoves, including emissions and ventilation standards. A 2023 study found benzene, a known carcinogen, accumulated in homes to unhealthy levels when natural gas or propane stoves were used, especially when vent hoods were not used. The Stanford researchers determined benzene is emitted from the cooking gas, not the food being cooked. Benzene exposure causes both cancer and noncancerous health effects. Shorter term benzene exposure suppresses blood cell production, and chronic benzene exposure increases the risk of leukemias and lymphomas. After health concerns about gas stoves became more prominent in the 2020s and American localities regulated additions of gas stoves to new buildings, the Republican Party in the United States pushed legislative bills to "save gas stoves". In June 2023, a bill in the Republican controlled House of Representatives narrowly failed as a dozen Republican legislators voted against the bill due to a disagreement with the Republican leadership on unrelated issues.

Влияние на климат

Газовые плиты часто работают на природном газе. Добыча и потребление природного газа — крупный и растущий фактор, способствующий изменению климата. И сам газ (в частности, метан), и углекислый газ, выделяющийся при сжигании природного газа, являются парниковыми газами. В 2022 году исследовательская группа изучила утечки в 53 домах в Калифорнии и оценила, что выбросы метана от газовых плит в Соединенных Штатах за 20-летний период эквивалентны выбросам парниковых газов от 500 000 автомобилей. Примерно 80% выбросов метана происходят, когда плиты выключены, из-за утечек в газовых трубах и соединениях. В некоторых регионах, таких как Австралийская столичная территория и штат Нью-Йорк, ограничена установка газовых плит и приборов в новых зданиях в целях охраны здоровья, улучшения качества воздуха в помещениях и защиты климата. По состоянию на 2023 год законность запрета газовых плит в Соединенных Штатах является предметом активных судебных разбирательств. Многие нормы по электрификации не распространяются на коммерческие кухни.