Lentis/用木柴烹飪
烹飪 是透過將食材組合起來，然後用熱量使其更適合食用的食物準備過程。[1] 烹飪食物有幾個原因，包括殺菌、儲存、提高消化率和增強風味。烹飪技術多種多樣，從在明火上烤，到在電爐上煎，在烤箱中烘焙，以及熏製和脫水。[2] 這種活動是人類特有的，考古證據表明，至少在 100 萬年前就開始用火烹飪了。[2]
固體燃料是最古老和最簡單的烹飪燃料來源，需要點燃和維持固體燃料才能釋放熱量。[4] 大多數固體燃料由生物質組成，可以進行加工以提高燃燒效率。未加工燃料的例子包括木材和農業殘留物，而加工燃料包括經過處理的木屑或木炭磚。自 20 世紀以來，其他烹飪熱源已變得司空見慣，例如用於爐灶和烤箱的電力和天然氣。[3]
家庭規模和教育水平對燃料選擇的影響很大，家庭規模影響燃料總使用量，家庭教育水平決定對燃料市場和烹飪趨勢的認知。[4] 食物偏好和美學也是影響因素，因為木材可能會帶來更令人愉悅的風味或產生獨特的烤焦感。[5] 在發展中國家，許多家庭已經習慣了用木材烹飪，並且圍繞木材的使用發展了自己的食譜。轉向其他燃料來源可能涉及重新設計這些習俗，這可能會使家庭猶豫不決。[5]
財務是家庭被迫選擇木材的主要經濟因素。[4] 在許多地方，木材是最便宜的燃料之一，特別是在那些靠近森林，可以全年收穫木材的地方。[4] 由於勞動力是獲取木材的唯一成本，許多低收入家庭完全依賴木材。另一方面，許多發展中國家通常缺乏必要的基礎設施（例如發達的電力或天然氣網路），無法以家庭選擇的方式支援替代燃料。[5] 在可以選擇這些燃料的地方，家庭會考慮公用事業服務的成本、佈線/管道和合適的爐灶。[5]
在許多情況下，木材被認為比其他烹飪燃料更有用，因為木柴爐既可以用來做飯，也可以用來給房子供暖。[4] 雖然木柴爐通常不如其他選擇耐用，但它們可以快速廉價地重建。[4]
當木材燃燒時，會產生副產品，形式為固體木材灰燼和氣態/氣溶膠木材煙霧。[6] 它們的成分如下：
| 主要成分 | ||
|---|---|---|
| 成分 | 化學符號 | 家庭用途 |
| 碳酸鈣 | CaCO₃ | 中和酸性土壤 |
| 生石灰 | CaO | 用於水淨化 |
| 草木灰 | K₂O | 用於肥料 |
| 磷酸 | H₃PO₄ | 用於肥料 |
| 微量成分 | ||
| 成分 | 化學符號 | 家庭用途 |
| 鐵 | Fe | N/A |
| 矽 | Si | N/A |
| 鋁 | Al | N/A |
| 錳 | Mn | N/A |
| 主要成分 | ||
|---|---|---|
| 成分 | 化學符號 | 問題 |
| 水蒸氣 | H₂O | N/A |
| 二氧化碳 | CO₂ | 主要溫室氣體 |
| 一氧化碳 | CO | 溫室氣體，有毒 |
| 菸灰 | (C₃H)ₙ | 有毒 |
| 焦油（碳氫化合物） | CₙHₙ | 有毒，致癌 |
| 微量成分 | ||
| 成分 | 化學符號 | 問題 |
| 甲醛 | CH₂O | 有毒 |
| 乙醛 | C₂H₄O | 有毒 |
| 丙烯醛 | C₃H₄O | 有毒 |
雖然木材燃燒可能會散發令人愉悅的氣味，但接觸木材煙霧對人體健康構成重大風險。[7][8] 一臺典型的低效木柴爐釋放的空氣汙染物相當於五輛柴油卡車。吸入這些排放物中的有毒顆粒會導致與吸菸類似的負面影響。[7][8]
- 短期接觸木材煙霧會導致各種症狀，從令人不適到危及生命。[7] 許多人會立即出現眼睛、鼻竇和喉嚨刺激。[7] 當煙霧進入肺部時，會導致呼吸困難或引發哮喘發作。[7] 煙霧也可能按體積取代氧氣，或者透過一氧化碳在血液中化學地取代氧氣。[7] 這會導致頭痛、疲勞，以及可能由於缺氧而導致的意識喪失。[7]
- 長期接觸木材煙霧可能會導致慢性健康影響。[8] 體記憶體在致癌副產品顆粒會導致各種形式的癌症，主要發生在肺部、頸部或頭部。[8] 此外，呼吸系統和心血管系統持續的壓力會導致肺炎、心臟病、動脈損傷，以及中風風險增加。[8]
在木材燃燒過程中，釋放的木材煙霧包含的顆粒密度低於周圍空氣，導致它們上升到大氣中。[9] 當木材煙霧上升時，也會擴散到周圍的空氣中，增加其總體積和覆蓋面積。[9] 在這個受影響的區域，與許多健康風險相關的相同有毒顆粒以升高的濃度存在。[9] 此外，通常還會有濃烈的氣味和明顯的大氣變色。[9]
當雨雲形成在周圍區域時，雨滴可能會開始在有毒煙霧顆粒周圍凝結。[9] 同樣地，當降水開始時，這些顆粒會沉積到周圍的土壤或水體中。[9] 有毒煙霧顆粒也可能由於環境條件而冷卻或失去速度。[9] 當發生這種情況時，它們會開始沉降在相鄰的表面上。[9] 這些表面可能積累高濃度的顆粒，這些顆粒可能被直接接觸或被降水侵蝕並帶入土壤或水體。[9]
在缺乏適當林業管理的發展中國家，過度依賴木材燃料導致森林棲息地的破壞和溫室氣體捕獲的逆轉。[10] 當樹木被燃燒時，它們透過光合作用捕獲的二氧化碳會釋放回大氣中，在沒有適當替代的情況下，會抵消其積極影響。
存在一些方法可以管理直接暴露並捕獲顆粒，防止其釋放到環境中。最基本的排放管理形式是確保通風良好。[11][12] 在戶外或在有天花板開口的庇護所中生火，可以讓木材煙霧自然釋放。為了更有效地引導煙霧，可以在火堆周圍和上方建造煙囪，將煙霧引開人或建築物外。煙囪還可以配備過濾系統，從木材煙霧中去除有毒顆粒，但這種技術通常不划算，而且不能減輕二氧化碳的排放。[6]
透過確保更充分的燃燒，可以最大程度地減少有毒煙霧顆粒的產生，將煙霧的副產物更多地分解成純二氧化碳和水，並在灰燼中留下微量元素。[13] 這可以透過使用乾燥木材（水分含量小於 20%）、保持高熱量（大於 1100°F）和確保適當的氧氣供應來實現。[14]
在過去的一個世紀中，木材在烹飪燃料來源的使用中穩步下降，取而代之的是天然氣和電力。[3][15] 這些替代能源更可靠，碳足跡更小。[16] 這種轉變取決於家庭的需求和主要社會群體的行動。
仍然有近 25 億人使用木材作為烹飪燃料來源，其中大多數人居住在低收入和中等收入國家。[17] 發展中國家近 100% 的農村人口依賴木材燃料。[10] 這些人口受木材燃燒帶來的負面健康和環境影響影響最大。估計還有 10 億人完全沒有電力或天然氣供應，還有數億人生活在電力供應不可靠且價格昂貴的地區。[18]
在電力或天然氣基礎設施不發達的國家，政府機構通常利用其不斷增長的能源需求來籌集資金並將其分配到擴充套件其公用事業網路中。[19] 這些機構通常不會直接投資於替代木材作為烹飪燃料，而是將其視為電網擴充套件的附帶好處。通常，這些國家依靠外部公用事業公司進行建設和維護，因為僱用現有公司比開發新公司更划算。
有幾個跨國組織專注於發展低收入國家，包括世界銀行集團和聯合國的一些部門。[19] 這些組織透過提供資本和勞動力來幫助發展中國家，其明確目標是擴大基礎設施。世界銀行尤其認為，“獲得電力是國家發展的關鍵”，因此已為能源獲取捐贈了超過 50 億美元。[18] 這些激勵措施對於幫助電力公司在原本昂貴且偏遠的地區發展基礎設施至關重要。在更發達的國家，像“清潔空氣家庭”這樣的倡導組織會遊說制定關於木材煙霧汙染的規定。[20]
隨著可用性問題的解決，木材將繼續被天然氣和電力等烹飪燃料所取代。[3] 一旦一個家庭從木材轉向其他燃料，它很少再轉換回來。同樣，家庭對木材的依賴每年大約下降 1%。[15]
人類已經依賴木材作為主要的烹飪燃料來源數百萬年。雖然許多人選擇木材是因為它價格低廉且易於獲取，但它也會釋放有毒顆粒到空氣中，對人類和環境構成重大風險。隨著國家不斷發展，家庭可以負擔得起避免這些負面影響，並從木材過渡到天然氣和電力。不幸的是，許多農村地區仍然缺乏必要的基礎設施，無法使這些替代燃料來源變得實惠且可靠。因此，政府和跨國組織必須共同努力擴大獲取範圍。
將來，探索木材作為烹飪燃料的歷史以及它被替代的開始將是值得的。此外，由於木材可能不會完全被替代，因此有必要進一步探索緩解技術，包括木材爐技術和顆粒捕獲技術。
- ↑ EUFIC. (2010 年 11 月 8 日). 為什麼我們要烹飪食物？烹飪過程會發生什麼？ https://www.eufic.org/en/food-safety/article/the-why-how-and-consequences-of-cooking-our-food
- ↑ Lawton, G. (2016 年 11 月 2 日). 每種人類文化都包括烹飪——這就是它開始的方式. 新科學家. https://www.newscientist.com/article/mg23230980-600-every-human-culture-includes-cooking-this-is-how-it-began/
- ↑ a b c d Stoner, O., Lewis, J., Martínez, I.L. 等. 1990 年至 2030 年全球和國家層面的家庭烹飪燃料估計. 自然通訊 12, 5793 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-26036-x
- ↑ a b c d Mperejekumana, P., Li, H., Wu, R., Lu, J., Tursunov, O., Elshareef, H., Gaballah, M. S. 等。 (2021). 蘇丹北部家庭烹飪能源選擇決定因素：多項式 Logit 估計. 國際環境研究與公共衛生雜誌, 18(21), 11480. MDPI AG. 摘自 http://dx.doi.org/10.3390/ijerph182111480
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