電気ポットと電子レンジ

質問

私は一人でコーヒーを飲むのですが、小型電気ケトルで５００ミリリットル程の湯を沸かして、ペーパードリップでコーヒーを入れます。
コーヒーは真空断熱層を形成しているステンレス製の保温カップに直接入れています。

平日に朝夕２杯、休日に４杯と仮定して、年回８２０回ほどコーヒーを入れていることになります。

質問：上記の条件で、電子レンジでお湯を沸かしてコーヒーを入れるケースと、小型電気ケトルでお湯を沸かすケースでは、省エネ・地球環境保護に貢献できるのはどちらでしょうか？

あくまで、ペーパードリップでコーヒーを入れる前提で、一番、省エネ、かつ地球環境保護のに繋がる方法を知りたいと思います。

家政学、電気工学、熱力学などの知見のある識者の方より、分かりやすいアドバイスを頂きたく、お願い申し上げます。

回答No.3

kagakusuki · ベストアンサー

電子レンジと電気ケトルの2択であれば、電気ケトルの方が省エネになると思われます。

　電子レンジは電波を使って食品に含まれている水分を加熱する調理器であり、マグネトロンという真空管の一種を使って、水分子に吸収されやすく、だからと言ってあまりにも吸収されやす過ぎて食品の表層で減衰してしまって内部にまで浸透し難い様な事が無く、尚且つ他の周波数帯に対する悪影響が比較的小さい2.45GHz前後のマイクロ波を発生させています。
　マグネトロンも他の種類の多くの真空管と同様に電熱ヒーターを使って陰極を加熱する事で陰極から電子が放出されやすくしていますから、このヒーターで消費される電力は食品の加熱に使われる事はありません。
　又、マグネトロンでは2.45Ghzから外れた周波数の電波も多少は発生しますので、電子レンジでは電波法違反とならない様にするために、その様な余計な電波を電子的なフィルターを使って除去している様ですが、この除去された電波が持っていたエネルギーは抵抗器を通して熱エネルギーとして機器の外部に排出されてしまいますから、これもまた食品の加熱に使われる事はありません。
　その他にもターンテーブルや空冷用のファン等々を動かすためにも電力が消費されます。(制御用の電子機器類も電力を消費しますが割合としては微々たるものです)
　このため、例えば出力700W(電波の出力ではなく、実際に食品に吸収される分が700W)の電子レンジであっても、その消費電力は1100W位にもなっている様です。
　つまり、電子レンジのエネルギー効率は7割にも満たない事になります。(もしかしますと製品によっては7割を多少超えているものもあるかもしれません)

【参考URL】
　環境工学研究所 > 閲覧室受付 > 電子レンジ専科
　　http://windofweef.web.fc2.com/library/energy/eco/mw/mw00.html

　消費電力の見える化 > 電力ネタ > 電子レンジの勘違い、「500W」「600W」は消費電力じゃないョ　05/30
　　http://electricity-visualization.blogspot.jp/2014/05/500w600w_30.html

　それに対し、電気ケトルの方は水中に設けられた電熱ヒーターによって水を加熱するものです。
　製品によっては制御用の機器が備わっているものもありますが、制御用の機器が消費する分は微々たるもので、電力の殆どはヒーターによって消費されます。
　消費された電力は必ず熱に変わる事はどんな機器でも同じであり、電気ケトルの場合はその熱の主な発生源が加熱対象である水中にあるのですから、(ヒーターで)消費された電力が持っていたエネルギーの全ては、水の加熱のために必ず使われる事になります。
　但し、電気ケトルの場合は単に金属容器の中にヒーターがあるだけで、電気ポッドなどとは違って断熱構造にはなっていない製品も少なくなく、その様な製品の場合は容器を介して熱が外気へと逃げてしまう分がありますので、効率が100％近くという訳には参りません。
　電気ケトルでも電気ポッドなどと同様に真空断熱容器を使った断熱構造を持つ製品もあり、その様な製品であれば、お湯を沸かしている最中に外気へと逃げてしまう熱の量も極少化されますから、エネルギー効率は非常に高くなります。

　従って、真空断熱構造を持つ電気ケトルであれば、電子レンジと比べてエネルギーのロスが圧倒的に少なくなります。

　余談ですが、

>一番、省エネ、かつ地球環境保護のに繋がる方法

という事であれば、鏡を使って太陽光線を集中させて、水の入った容器を加熱するのが一番ですが、これは晴天の昼間にしか使えませんので、次点としては稲刈りで発生した稲わらや枝打ちで落された小枝等、その地域で行われている農業や林業で発生する生物起原の廃棄物を燃料に使ってお湯を沸かすという方法が考えられます。(遠隔地で発生した廃棄物を使ったのでは、輸送のための燃料が消費されます)
　但し、近年では火災防止の観点から、屋外で焚き火など出来ませんし、焼却炉の設置等も許可が必要になりますから、薪ストーブなどを使う必要があるかも知れません。

お礼

Kagakusukiさん、科学的（工学的？）な解説ありがとうございます。納得です。

Kagakusukiさんにぜひ、アドバイス頂きたいのですが、電子レンジVS湯煎ではどちらが賢いのでしょうか？

カレールーを使ってカレーを作ると、ひと箱で８皿分ができてしまうので、最低でも６回ほど続けて、朝・昼・晩、同じカレーを食うことになります。
さすがに6連続は飽きるので、最近では、調理済みのカレーが一食分ずつ梱包されているレトルト食品を使うようになりました。
これだと、毎回、異なった風味で飽きないし、作りすぎを食わずに廃棄するような無駄が避けられるからです。

下記のレトルトカレーと調理済みご飯を加熱するときのストラテジーとして、もっとも省エネでかつ自然環境保護に繋がる方法は、以下のどれでしょうか？
正確な回答は測定をしないと出ないことは了解しておりますが、考え方、ストラテジーをご教示いただきたく、お願いします。

Strategy1:レトルトカレー、ご飯、ともに電子レンジで温める
Strategy2:レトルトカレーは電子レンジで、ご飯はお湯で温める
Strategy3:レトルトカレーはお湯で、ご飯は電子レンジで温める
Strategy4:レトルトカレー、ご飯、ともにお湯で温める

1．レトルトカレー
S&B　ホテルシェフ仕様　特製ビーフカレー
A:お湯で温める場合：熱湯の中に入れ３-５分間沸騰させてください。
B:電子レンジの場合：深めの容器にうつし、ラップをかけて温めてください。600Wの場合約1分30秒、500Wの場合約2分
パウチは、一般なもので、食品側にはポリプロピレン、外側にはポリエステル(PET)といった合成樹脂やアルミ箔を積層加工（ラミネート加工）したフィルムで出来ている。

2．ご飯
Pal*System　秋田こまち
A:電子レンジの場合は点線までフィルムをはがして１分半加熱して下さい。
B:ボイルする場合はフィルムをはがさずにたっぷりのお湯の中にこの面を上にして入れ、鍋のふたをせずに12分以上加熱してください。
容器のトレーはポリプロピレン、エチレン・ビニルアルコール、ふたはポリエチレンとナイロンでできています。

実のところ、私はStrategy3を採用しています。
手鍋に400CCほどの水を入れ、常温水の状態でレトルトカレーを沈没させ、IHヒーターで加熱し、沸騰したところで完了です。
一方の、ご飯は、電子レンジにいれて1分30秒ほど過熱します。

Strategy3を採用した理由は、レトルトカレーのパッケージには先にお湯で温める方法が書いてあり、ご飯のパッケージには先に電子レンジ熱する方法が書いてあること、
また、レトルトカレーを電子レンジで加熱するためには、容器に移し、ラップする必要があるので、これらの使用後洗浄や廃棄などに、不要な資源・エネルギーを使うのを嫌っているからでもあります。
加えて、ご飯はそのパッケージの断熱性が高いのでしょうか、「沸騰後12分の加熱」というは如何にもエネルギー効率が悪い様な気がするからです。

ただし、Strategy3では、それぞれ電子レンジと、お湯の両方を使うわけで、その点、「少量生産の無駄」があるのか、疑問をもっています。
つまり、どうせ湯を沸かすなら、多めに沸かして、レトルトカレーとご飯パックを同時に鍋に入れて、グツグツやる方が、熱効率が良いかもしれない、、、、と想像しています。

Kagakusukiさんであれば、どのStrategyを採用しますか？
また、その根拠は何ですか？

御時間ある時に、ぜひ、お考えをお聞かせください。

回答No.5

kagakusuki

>下記のレトルトカレーと調理済みご飯を加熱するときのストラテジーとして、もっとも省エネでかつ自然環境保護に繋がる方法は

　その場合は両方とも電子レンジで加熱した方が省エネになるのではないかと思います。
　電子レンジとIHヒーターはともに商業用電力をエネルギー源としていますから、化石燃料から電気に変換する際のロスはどちらも同じと考えられます。
　という事は、御質問は電力を食品の加熱に使用する際に生じるロスの違いの問題になると考える事が出来ます。
　レトルトパックを湯煎で加熱する場合、必要になるお湯の質量は、食品の質量よりも大きくなっている場合が殆どではないかと思います。
　食品の成分の大半は水なのですから、水と食品を比較した場合、比熱の違いはあまり大きなものではないのではないかと推測する事が出来ます。
　つまり湯煎の場合には、食品よりもお湯を加熱するためにより多くのエネルギーが使われる事になると考えられます。
　それに加えて湯煎の最中にも、お湯から空気に熱が伝わりますし、沸騰時に発生する水蒸気も水の蒸発潜熱(気化熱)をお湯から奪って空気中に放散しています。

>熱湯の中に入れ３-５分間沸騰させてください。

>ボイルする場合はフィルムをはがさずにたっぷりのお湯の中にこの面を上にして入れ、鍋のふたをせずに12分以上加熱してください。

という事なのですから、同じお湯を使って御飯とカレーのパックを別々に湯煎した場合には、
「1パックを沈めるのに必要な量(2パックを纏めて湯煎する場合よりは少ない)の水を100℃まで加熱するのに必要な熱量」＋「12分＋3分＝15分の間に沸騰で蒸発して行く水の気化熱」＋「12分＋3分＝15分の間に鍋やお湯から周囲の空気に伝わって失われる熱」
がロスになります。
　また、御飯とカレーのパックを同じ鍋で同時に湯煎した場合には、
「2パックを沈めるのに必要な量(1パックずつの場合より多い)の水を100℃まで加熱するのに必要な熱量」＋「12分の間に沸騰で蒸発して行く水の気化熱」＋「12分の間に鍋やお湯から周囲の空気に伝わって失われる熱」
がロスになります。
　どちらのやり方で湯煎した場合でも、食品の加熱に必要な熱量の倍以上の熱量が必要になるものと思われます。
　それに対して電子レンジのエネルギー効率(食品に実際に吸収されると期待出来る単位時間当たりのエネルギー÷電子レンジ全体の消費電力)は少なめに見ても6割くらいはありますし、調理時間も2～3分程度と短いため空気に伝わる熱量も少なくなると思われます。

>容器に移し、ラップする必要があるので、これらの使用後洗浄や廃棄などに、不要な資源・エネルギーを使うのを嫌っているからでもあります。

　何れにせよ食べる段階で皿などの別の容器に移す事になるのですから、洗浄が必要になる事はどちらも同じではないでしょうか?
　それで、ラップに関しては、電子レンジで加熱する際にラップを使わずに、皿に盛られた食品を電子レンジで加熱する際に用いる樹脂製の蓋が市販されていますから、それを使い回せば良いのではないでしょうか?

【参考URL】
　【楽天市場】種類別 > 電子レンジ用グッズ > 加熱用フタ：調理用品のキッチンよろず
　　http://item.rakuten.co.jp/cookwares/c/0000001891/

お礼

早速にアドバイス有難うございます。納得です。

最終成果物が「温かいカレー」と「温かいご飯」だけなのに、中間成果物として「お湯」をつくるプロセスはエネルギー効率が悪いってことになりますね。

レトルト・パッケージのインストラクションに
「電子レンジの場合：深めの容器にうつし、ラップをかけて温めてください。」と書いてあったものですから、
レトルト＝＞加熱用の深めの容器＝＞カレーライスの浅い皿、という具合に加熱用の中間容器を別途使うことを考え、洗いモノが増えるという先入観を持ちました。
深めの容器も食器のうちですから、この深めの容器にご飯を投入して、直接食えば洗いものが増えることもないですね。

Kagakusukiさんの回答を読みながら考えたのですが、一番、エネルギー効率が良い方法は、下記の方法になると考えるに至りました。
１．ご飯をパッケージから取り出し、冷たいまま、深い容器に入れる。
２．レトルトパックのカレーを、冷たいまま、冷たいご飯に掛ける。
３．深い容器に樹脂製の蓋（市販品）で封印し、全体を電子レンジで加熱する。
４．加熱後、この深い容器から直接カレーライスを食う。

この方法であれば、中間成果物としてお湯をつくることもなく、洗いものを増やすこともないですからね。

ご飯のパッケージには
「A:電子レンジの場合は点線までフィルムをはがして１分半加熱して下さい。」などと書いてあるものだから、冷えたまま食器に移すという単純な方法を見失っていました。

また、レトルトカレーのインストラクションで最初に「お湯で、、、」が書いてあるのも、電気が供給されないアウトドアで（兵隊や登山家などが）食べる食品として開発された商品としてのDNAを背負っているのかもしれませんね。

今後は「お湯は必要量を電気ケトルで」、「レトルト食品は電子レンジで」が基本になりますね。

些細な疑問ではありましたが、お蔭さまで疑問が解消し、また、地球環境と家計に少しでも貢献できそうです。

重ねて御礼を申し上げます。

回答No.4

nijjin

別に中国から買う必要はありません。
探せば国内で販売されているものがあります。
http://www.amazon.co.jp/dp/B005LMFFQQ/ref=pd_lpo_sbs_dp_ss_2?pf_rd_p=187205609&pf_rd_s=lpo-top-stripe&pf_rd_t=201&pf_rd_i=B005SN0Z04&pf_rd_m=AN1VRQENFRJN5&pf_rd_r=01Z7948YJA57P8DBZWCG
http://www.amazon.co.jp/%E3%82%B5%E3%83%8B%E3%83%BC%E3%82%AF%E3%83%83%E3%82%AB%E3%83%BC-%E3%82%BD%E3%83%BC%E3%83%A9%E3%83%BC%E3%82%AF%E3%83%83%E3%82%AB%E3%83%BC/dp/B00AYONRH0/ref=pd_sim_sbs_21_6?ie=UTF8&refRID=14TCQSCER0P7H3GMQKFT
http://www.amazon.co.jp/%E5%B7%A5%E6%88%BF%E3%81%82%E3%81%BE%E3%81%AD-IP8C-STD-%E3%82%BD%E3%83%BC%E3%83%A9%E3%83%BC%E3%82%AF%E3%83%83%E3%82%AB%E3%83%BC-%E3%81%8B%E3%82%8B%E3%81%B4%E3%81%8B-%E5%9B%BD%E5%86%85%E5%90%91%E3%81%91%E5%AE%8C%E6%88%90%E5%93%81/dp/B010RT2WJA/ref=pd_sim_sbs_79_4?ie=UTF8&refRID=0TS6ABP0D0KP5ZWVNF55

使い捨てに近いものだとダンボール製の安い物もあります。
http://www.amazon.co.jp/%E3%80%900131%E3%80%91-%E3%83%80%E3%83%B3%E3%83%9C%E3%83%BC%E3%83%AB%E8%A3%BD%E5%A4%AA%E9%99%BD%E5%85%89%E8%AA%BF%E7%90%86%E5%99%A8-%E3%82%A8%E3%82%B3-%E3%82%BD%E3%83%BC%E3%83%A9%E3%83%BC%E3%82%AF%E3%83%83%E3%82%AB%E3%83%BC-1%E5%80%8B/dp/B005SN0Z04/ref=pd_sim_sbs_21_4?ie=UTF8&refRID=14TCQSCER0P7H3GMQKFT

お礼

貴重な情報ありがとうございます。

将来、郊外の庭付きの家に住むことがあったら、このようなものをそろえてみたいと思います。

回答No.2

nijjin

http://ja.kopernik.ngo/technology/solsource-%E5%A4%AA%E9%99%BD%E5%85%89%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%AD
こういったものでお湯を沸かせば一番省エネです。
過熱する際CO2を一切出さないし電気も使わないので環境にも優しいです。
また災害時に電気・ガスが使えない状態でも太陽さえ出ていれば使えます。
問題は時間がかかることかも・・・

ある程度温度を上げてからガスコンロや電気ケトルで沸かしても省エネには貢献できるでしょう。

お礼

情報ありがとうございます。

問題は、「FOB　China」で購入する事ですね。
残念ながら、私は、そのようなハイリスクは取りません。

回答No.1

aokii

実験すれば、電気ポットです。

お礼

ありがとうございした。