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estufa de gas

Muchas estufas utilizan gas natural como fuente de calor. Una estufa de gas es aquella que se alimenta con un gas inflamable como el gas natural , el propano , el butano , el ga...

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Muchas estufas utilizan gas natural como fuente de calor.

Una estufa de gas es aquella que se alimenta con un gas inflamable como el gas natural , el propano , el butano , el gas licuado de petróleo o el gas de síntesis . Antes de la llegada del gas, las estufas de cocina utilizaban combustibles sólidos , como el carbón o la leña. Las primeras estufas de gas se desarrollaron en la década de 1820 y en 1836 se estableció una fábrica de estufas de gas en Inglaterra. Esta nueva tecnología de cocina tenía la ventaja de ser fácilmente ajustable y podía apagarse cuando no se utilizaba. Sin embargo, la estufa de gas no alcanzó el éxito comercial hasta la década de 1880, cuando el suministro de gas por tuberías ya estaba disponible en las ciudades y pueblos grandes de Gran Bretaña. Las estufas se popularizaron en Europa continental y en Estados Unidos a principios del siglo XX.

Las cocinas de gas se popularizaron cuando el horno se integró en la base y se redimensionó para que combinara con el resto del mobiliario de la cocina. En la década de 1910, los fabricantes comenzaron a esmaltar sus cocinas de gas para facilitar la limpieza. Los primeros modelos utilizaban encendido manual, que posteriormente se sustituyó por la llama piloto , más práctica pero derrochadora debido al consumo constante de gas. Los hornos aún requerían encendido manual, lo que suponía un riesgo de explosión si el gas se abría accidentalmente sin encenderse. Para evitarlo, se introdujeron válvulas de seguridad, conocidas como dispositivos de seguridad contra fallos de llama, para las placas de cocción y los hornos de gas. Las cocinas de gas modernas suelen incorporar encendido electrónico y temporizadores para el horno.

Las estufas de gas son un electrodoméstico común de combustible fósil que se usa en interiores y que contribuye a niveles significativos de contaminación del aire interior , [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] pero una buena ventilación reduce el riesgo para la salud. [ 5 ] También exponen a los usuarios a contaminantes, como el dióxido de nitrógeno , que puede desencadenar enfermedades respiratorias, [ 6 ] y han demostrado un aumento en las tasas de asma en niños. [ 3 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] En 2023, investigadores de Stanford descubrieron que la combustión de las estufas de gas puede elevar los niveles de benceno en interiores , un potente carcinógeno vinculado a un mayor riesgo de cánceres de células sanguíneas, [ 10 ] a niveles superiores a los que se encuentran en el humo de tabaco de segunda mano . [ 11 ] Los daños a la salud de las estufas de gas han impulsado esfuerzos para eliminarlas gradualmente y utilizar alternativas, como las estufas de inducción. [ 12 ]

Las estufas de gas también liberan metano. Una investigación de 2022 estimó que las emisiones de metano de las estufas de gas en Estados Unidos eran equivalentes a las emisiones de gases de efecto invernadero de 500 000 automóviles. [ 13 ] Se descubrió que alrededor del 80 % de las emisiones de metano se producían incluso cuando las estufas estaban apagadas, como resultado de pequeñas fugas en las tuberías y conexiones de gas. [ 14 ] [ 15 ] Aunque el metano contiene menos carbono que otros combustibles, la ventilación del gas y las emisiones fugitivas no intencionadas a lo largo de la cadena de suministro hacen que el gas natural tenga una huella de carbono similar a la de otros combustibles fósiles en general. [ 16 ]

Historia

Primeras estufas de gas fabricadas por Windsor. Del libro de la Sra. Beeton sobre administración del hogar , 1904.

La primera estufa de gas fue desarrollada en 1802 por Zachäus Winzler ( de ), pero este, junto con otros intentos, se mantuvo como experimentos aislados. [ 17 ] James Sharp patentó una estufa de gas en Northampton, Inglaterra, en 1826 y abrió una fábrica de estufas de gas en 1836. Su invento fue comercializado por la empresa Smith & Philips a partir de 1828. Una figura importante en la temprana aceptación de esta nueva tecnología fue Alexis Soyer , el renombrado chef del Reform Club de Londres. Desde 1841, adaptó su cocina para consumir gas canalizado, argumentando que el gas era más económico en general porque el suministro podía cortarse cuando la estufa no estaba en uso. [ 18 ]

En la Gran Exposición de Londres de 1851 se presentó una estufa de gas , pero no fue hasta la década de 1880 cuando la tecnología alcanzó el éxito comercial en Inglaterra. Para entonces, una extensa y fiable red de gasoductos se había extendido por gran parte del país, lo que hacía que el gas fuera relativamente barato y eficiente para uso doméstico. Las estufas de gas no se popularizaron en el continente europeo ni en Estados Unidos hasta principios del siglo XX.

A principios de la década de 1920, las estufas de gas con acabados de porcelana esmaltada para facilitar la limpieza se habían generalizado, junto con un uso intensivo de aislamiento para la eficiencia del combustible. [ 19 ]

La industria del gas ha lanzado múltiples campañas publicitarias desde principios del siglo XX para aumentar la adopción y el uso de estufas de gas en Estados Unidos. El popular eslogan "cocinar con gas" se adoptó por primera vez en la década de 1930 para sugerir la superioridad de las estufas de gas y se sigue utilizando hoy en día a pesar de la rápida mejora en la tecnología de las estufas eléctricas. [ 20 ] El término gas natural también fue una estrategia de marketing para sugerir que este combustible es más limpio y superior a otros combustibles fósiles. [ 20 ] En la década de 1960, la Asociación Estadounidense del Gas llevó a cabo una campaña publicitaria de 1,3 millones de dólares llamada "Operación Ataque" para promover las estufas de gas, al tiempo que minimizaba la evidencia científica que mostraba sus riesgos para la salud, imitando la táctica de la industria tabacalera de crear incertidumbre . [ 21 ] El gas GLP ha reemplazado a las estufas de queroseno en muchos países para mejorar la calidad del aire interior. [ 22 ] Según algunos estudios, las estufas de gas GLP se han relacionado con el asma infantil y ha habido rumores de prohibiciones de la cocina con gas. [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]

Encendido

chispa de encendido eléctrico

Las estufas de gas actuales utilizan dos tipos básicos de fuentes de ignición: piloto permanente y eléctrica. [ 26 ] Una estufa con piloto permanente tiene una pequeña llama de gas que arde continuamente (llamada piloto ) debajo de la placa de cocción . [ 26 ] La llama se encuentra entre los quemadores delantero y trasero. Cuando se enciende la estufa, esta llama enciende el gas que sale de los quemadores. La ventaja del sistema de piloto permanente es que es simple y completamente independiente de cualquier fuente de alimentación externa. Una desventaja menor es que las llamas consumen combustible continuamente incluso cuando la estufa no está en uso. [ 26 ] Los primeros hornos de gas no tenían piloto. Había que encenderlos manualmente con una cerilla. Si se dejaba el gas abierto accidentalmente, el gas llenaba el horno y, eventualmente, la habitación. Una pequeña chispa, como un arco eléctrico al encender un interruptor de luz, podía encender el gas, provocando una explosión violenta. Para prevenir este tipo de accidentes, los fabricantes de hornos desarrollaron e instalaron una válvula de seguridad llamada dispositivo de seguridad contra fallas de llama para placas de cocción y hornos de gas. La válvula de seguridad depende de un termopar que envía una señal a la válvula para que permanezca abierta. Aunque la mayoría de las estufas de gas modernas tienen encendido electrónico, muchos hogares tienen cocinas y hornos de gas que necesitan encenderse con una llama. Las estufas de encendido eléctrico usan chispas eléctricas para encender los quemadores de la superficie. [ 26 ] Este es el "sonido de clic" que se escucha justo antes de que el quemador se encienda. Las chispas se inician girando la perilla del quemador de gas a una posición generalmente etiquetada como "ENCENDIDO" o presionando el botón de "encendido". Una vez que el quemador se enciende, se gira la perilla para modular el tamaño de la llama. El reencendido automático es una elegante mejora: el usuario no necesita conocer ni comprender la secuencia de esperar y luego girar. Simplemente gira la perilla del quemador al tamaño de llama deseado y las chispas se apagan automáticamente cuando la llama se enciende. El reencendido automático también proporciona una característica de seguridad: la llama se volverá a encender automáticamente si se apaga mientras el gas aún está abierto, por ejemplo, por una ráfaga de viento. En caso de un corte de energía, los quemadores de la superficie deberán encenderse manualmente con fósforos.

El encendido eléctrico para hornos utiliza un encendedor de "superficie caliente" o "barra incandescente". [ 26 ] Básicamente, es un elemento calefactor que se calienta hasta la temperatura de ignición del gas. Un sensor detecta cuando la barra incandescente está lo suficientemente caliente y abre la válvula de gas.

Características

Calor del quemador

Una de las propiedades importantes de una estufa de gas es el calor que emiten los quemadores. El calor de los quemadores se suele especificar en kilovatios o unidades térmicas británicas por hora y se basa directamente en el consumo de gas, en lugar del calor absorbido por las sartenes.

A menudo, una estufa de gas tendrá quemadores con diferentes potencias caloríficas. Por ejemplo, una placa de gas puede tener un quemador de alta potencia, generalmente entre 3 y 6 kilovatios (10 000 a 20 000 BTU/h) , y una combinación de quemadores de potencia media, de 1,5 a 3 kW, y quemadores de baja potencia, de 1 kW o menos. El quemador de alta potencia es adecuado para hervir rápidamente una olla grande de agua, saltear y dorar , mientras que los quemadores de baja potencia son buenos para cocinar a fuego lento . Las emisiones medias de benceno de los quemadores de gas y propano en potencia alta y los hornos ajustados a 350 °F oscilaron entre 2,8 y 6,5 μg min–1, de 10 a 25 veces más altas que las emisiones de las alternativas de resistencia eléctrica y radiante. [ 1 ]    

Algunos modelos de placas de cocción de alta gama ofrecen un mayor rango de calor y quemadores de alta potencia que pueden alcanzar los 6 kilovatios (20 000 BTU/h) o incluso más. Estos pueden ser deseables para preparar grandes cantidades o tipos especiales de alimentos y permiten ciertas técnicas de cocción avanzadas. Sin embargo, estos quemadores producen mayores emisiones y requieren una mejor ventilación para un funcionamiento seguro. [ 27 ] Los quemadores de mayor capacidad pueden no ser adecuados para todos los usuarios o platos. 

Diseño y maquetación

En los últimos años, los fabricantes de electrodomésticos han introducido innovaciones en el diseño y la distribución de las cocinas de gas. La mayoría de las placas de cocción modernas incorporan una estructura de rejilla que cubre toda la superficie, lo que permite deslizar los utensilios de cocina de un quemador a otro sin tener que levantarlos por encima de los huecos. Algunas cocinas de gas modernas también incluyen un quinto quemador central o una plancha integrada entre los quemadores exteriores.

Tamaño

El tamaño de una estufa de gas suele oscilar entre 50 y 150 centímetros (20 y 60 pulgadas) . [ 28 ] Casi todos los fabricantes han desarrollado diversas opciones de tamaño. También existen combinaciones de estufa y horno, que generalmente vienen en dos estilos: empotrables e independientes. 

Una estufa de gas en un apartamento de San Francisco, 1975.

Por lo general, no hay mucha diferencia de estilo entre ellas. Las placas de cocción empotrables tienen bordes a ambos lados y controles en la parte frontal, junto con los controles de los quemadores. Las placas de cocción de gas independientes tienen guías sólidas y controles ubicados detrás de la placa.

Horno

Las llamas en un horno de gas son de color azul , lo que indica una combustión completa, al igual que en otros electrodomésticos de gas.

Muchas cocinas incorporan hornos integrados. Los hornos modernos suelen incluir un ventilador de convección para una circulación de aire uniforme y una cocción homogénea. Algunos hornos modernos cuentan con sensores de temperatura que permiten un control preciso del horneado, el apagado automático al alcanzar cierta temperatura o el mantenimiento de una temperatura constante durante la cocción. Además, algunos hornos tienen dos compartimentos independientes, lo que permite cocinar dos platos diferentes simultáneamente.

Controles programables

Muchas cocinas de gas incluyen al menos algunos controles programables modernos para facilitar su manejo. Las pantallas LCD y otras funciones de cocción avanzadas son características estándar presentes en la mayoría de los modelos, tanto básicos como de gama alta. Otros controles programables incluyen precalentamiento preciso, preparación automática de pizza, temporizadores de cocción y más.

Factores de seguridad

Una cocina de gas japonesa empotrada de tres quemadores con parrilla para pescado. Nótese los botones termistores que sobresalen de los quemadores, los cuales cortan la llama si la temperatura supera los 250  °C.

Las cocinas de gas modernas son más seguras que los modelos antiguos. Dos de las principales preocupaciones de seguridad con las cocinas de gas son los controles a prueba de niños y el encendido accidental. Algunas placas de gas tienen perillas que pueden encenderse accidentalmente incluso con un ligero golpe.

Las estufas de gas corren el riesgo de sobrecalentarse al freír aceite, elevando la temperatura del aceite hasta el punto de autoignición y provocando un incendio en la estufa. Japón, Corea del Sur y China han regulado la incorporación de dispositivos electrónicos de seguridad para evitar el sobrecalentamiento de las sartenes. Estos dispositivos utilizan un termistor para controlar la temperatura cerca de la sartén y cortan el suministro de gas si el calor es demasiado alto. [ 29 ] [ 30 ]

Eficiencia

El Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) realizó en 2014 pruebas de eficiencia de transferencia de energía en placas de cocción, simulando la cocción y midiendo el porcentaje de energía de la placa que se transfiere a un bloque de prueba. El gas tuvo una eficiencia del 44 %, inferior al 70 % alcanzado por las placas de inducción y las placas eléctricas de resistencia . Este nivel de eficiencia solo es posible si la sartén es lo suficientemente grande para el quemador. [ 31 ]

Las llamas de gas japonesas se dirigen hacia arriba, hacia la olla, para aumentar la eficiencia. [ 30 ] La eficiencia de los aparatos de gas se puede aumentar utilizando ollas especiales con aletas tipo disipador de calor . [ 32 ] [ 33 ] Jetboil fabrica ollas para estufas portátiles que utilizan una cinta corrugada para aumentar la eficiencia.

Impacto en la salud

El monóxido de carbono , el formaldehído , el benceno y el dióxido de nitrógeno de las estufas de gas contribuyen a la contaminación del aire interior, [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] causando alrededor de 60 mil muertes prematuras cada año (40 mil en Europa y 19 mil en los Estados Unidos). [ 38 ] El dióxido de nitrógeno puede exacerbar enfermedades respiratorias, como el asma [ 39 ] [ 7 ] o la enfermedad pulmonar obstructiva crónica . [ 40 ] Se han realizado estudios que correlacionan el asma infantil y las estufas de gas. [ 41 ] Un estudio de 1999-2004 publicado en The Lancet Respiratory Medicine no encontró "evidencia de una asociación entre el uso de gas como combustible para cocinar y los síntomas de asma o el diagnóstico de asma". [ 42 ] Un metaanálisis de 2013 concluyó que cocinar con gas aumenta el riesgo de asma en los niños. [ 43 ] Una revisión sistemática de Lancet de 2020 analizó 31 estudios sobre la cocción o calefacción a gas, encontrando una razón de riesgo combinada de 1,17 para el asma. [ 44 ] Un estudio encontró que en los hogares con estufas de gas, aquellos que informaron usar ventilación tenían tasas más bajas de asma que aquellos que no lo hicieron. [ 45 ] Un metaanálisis de 2023 estimó que en los Estados Unidos, uno de cada ocho casos de asma en niños se debe a la contaminación de las estufas de gas. [ 46 ] [ 47 ] El riesgo de asma causado por la exposición a estufas de gas es similar en magnitud al causado por el humo de segunda mano del tabaco. [ 48 ] Las estufas pueden causar niveles de dióxido de nitrógeno que pueden exceder los estándares de seguridad para exteriores. [ 49 ] Un informe de RMI de 2020 encontró que la contaminación de las estufas de gas causa exacerbación de los síntomas del asma en los niños. [ 9 ]

Las personas interactúan más directamente con su estufa que con otros electrodomésticos de gas, lo que aumenta la exposición potencial a cualquier componente del gas natural y compuestos formados durante la combustión, incluyendo formaldehído (CH₂O) , monóxido de carbono ( CO ) y óxidos de nitrógeno (NOx). Entre todos los electrodomésticos de gas, la estufa es única en el sentido de que los subproductos de la combustión se emiten directamente al aire del hogar sin necesidad de ventilar el escape al exterior. [ 14 ] Cocinar, especialmente freír a fuego alto, libera humo (medido como material particulado fino ), acroleína e hidrocarburos aromáticos policíclicos . [ 50 ] [ 2 ] La mitigación de la contaminación por partículas en interiores puede incluir el uso de una campana extractora, abrir una ventana de la cocina y usar un purificador de aire . [ 50 ] Las campanas extractoras son más efectivas para capturar y eliminar la contaminación en los quemadores traseros que en los delanteros. [ 2 ] [ 27 ] California exige que las estufas de gas tengan niveles de ventilación más altos que las estufas eléctricas debido al riesgo de dióxido de nitrógeno. [ 27 ] Las campanas extractoras pueden funcionar durante 15 minutos después de cocinar para reducir la contaminación. [ 51 ] La Comisión de Seguridad de Productos de Consumo de EE. UU. está investigando la reducción de los efectos en la salud de las estufas de gas, incluidas las emisiones y las normas de ventilación. [ 52 ] [ 53 ]

Un estudio de 2023 encontró que el benceno , un carcinógeno conocido , se acumulaba en los hogares a niveles insalubres cuando se usaban estufas de gas natural o propano, especialmente cuando no se usaban campanas extractoras. Los investigadores de Stanford determinaron que el benceno se emite del gas de cocina, no de los alimentos que se cocinan. [ 11 ] [ 54 ] La exposición al benceno causa efectos en la salud tanto cancerígenos como no cancerígenos. La exposición a corto plazo al benceno suprime la producción de células sanguíneas, y la exposición crónica al benceno aumenta el riesgo de leucemias y linfomas . [ 1 ] Un estudio de 2002 sobre gasoductos en Boston encontró que el gas natural contiene impurezas distintas del metano, incluyendo heptano , hexano , ciclohexano , benceno y tolueno . [ 55 ]

Después de que las preocupaciones sobre la salud relacionadas con las estufas de gas se volvieran más prominentes en la década de 2020 y las localidades estadounidenses regularan la instalación de estufas de gas en edificios nuevos, el Partido Republicano en los Estados Unidos impulsó proyectos de ley para "salvar las estufas de gas". [ 56 ] [ 57 ] En junio de 2023, un proyecto de ley en la Cámara de Representantes controlada por los republicanos fracasó por un estrecho margen, ya que una docena de legisladores republicanos votaron en contra debido a un desacuerdo con el liderazgo republicano sobre asuntos no relacionados. [ 58 ]

Impacto climático

Las estufas de gas suelen funcionar con gas natural. La extracción y el consumo de gas natural son un importante y creciente contribuyente al cambio climático . [ 59 ] [ 60 ] [ 61 ] Tanto el gas en sí (específicamente el metano ) como el dióxido de carbono , que se libera cuando se quema gas natural, son gases de efecto invernadero . [ 62 ] [ 63 ] En 2022, un grupo de investigación investigó fugas en 53 hogares de California y estimó que las emisiones de metano de las estufas de gas en los Estados Unidos equivalían, durante un período de 20 años, a las emisiones de gases de efecto invernadero de 500 000 automóviles. [ 13 ] Alrededor del 80 % de las emisiones de metano ocurren cuando las estufas están apagadas, como resultado de fugas en las tuberías y conexiones de gas. [ 64 ] [ 15 ]

Retirada gradual

Algunos lugares, como el Territorio de la Capital Australiana y el Estado de Nueva York , han restringido la instalación de estufas y electrodomésticos de gas en construcciones nuevas, por razones de salud, calidad del aire interior y protección del clima . [ 65 ] [ 66 ] [ 67 ] [ 68 ] La industria del gas natural en los Estados Unidos ha gastado millones de dólares resistiendo los intentos de imponer más regulaciones o prohibiciones sobre las estufas de gas en edificios residenciales. [ 20 ] A partir de 2023, la legalidad de las prohibiciones de estufas de gas en los Estados Unidos es objeto de demandas activas. [ 69 ] [ 70 ] La Unión Europea y algunas ciudades canadienses pueden prohibir las estufas de gas en edificios nuevos. [ 71 ]

Muchos códigos de electrificación eximen a las cocinas comerciales. [ 72 ]

Véase también

Referencias

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  • "Estufas de gas: el tubo de escape del fracking en tu cocina" . The Science and Environmental Health Network . 19 de enero de 2023. Consultado el 23 de enero de 2023 .