¿POR QUÉ UTILIZAR LAS MICROONDAS?
Entre las técnicas para la aplicación de la energía electromagnética actualmente utilizadas, las microondas se han desarrollado considerablemente, hasta el punto de haber sido empleadas no solo para transmitir información, sino también para la producción de calor mediante la aplicación de vibraciones de alta frecuencia o radiación.
Al utilizar las microondas la obtención del calor es de rápido generación, de ajuste preciso limpio; de esta forma se obtiene mayor evaporación a menor temperatura, ahorrando energía y tiempo. Este calentamiento se debe a la disipación de parte de la energía del campo electromagnético, aplicado en energía térmica. El mecanismo molecular envuelto es complejo; se puede describir como un fenómeno de fricción en el cual la rotación de los dipolos es impedida restricciones intermoleculares, resultando una histéresis entre campo aplicado y dolarización que da como resultado un calentamiento del material bajo tratamiento.
La cantidad de energía depositada esta limitada por la profundidad de penetración del campo dentro del material. Esta profundidad depende de la frecuencia de la onda y de las propiedades dieléctricas de los materiales.
La radiación electromagnética comúnmente utilizada (infrarrojos, luz visible, etc.) presenta unas longitudes de onda relativamente pequeñas y por consiguiente muy poca penetración en la materia con perdidas. A frecuencias de microondas, este valor de penetración es del orden de los centímetros, es decir, del mismo orden de magnitud que las dimensiones de los materiales a calentar, de ahí el uso de estas frecuencias.
Cuando se utiliza energía de microondas para el calentamiento, los materiales sufren un proceso diferente de lo acostumbrado con los métodos convencionales. Las características fundamentales que pueden aportar las microondas se reúnen en cuatro grupos.
a. Penetración de la energía: cuando se habla de la penetración de la energía en dichos materiales se deben clasificar dichos materiales, pues no todos responden igual cuando se irradia energía de microondas sobre ellos. Los materiales reflexivos como los metales son buenos conductores aunque no calientan, pero ellos reflejan la energía de microondas. Los materiales transparentes son buenos aislantes porque como son transparentes a la energía de las microondas no producen calor. Finalmente los materiales absorbentes reciben las microondas y son calentados; la penetración de las microondas depende de la frecuencia y las características dieléctricas del material. El resultado de dicha penetración es la generación de calor en el interior del material. Una ventaja del calentamiento por microondas sobre el convencional es que la primera no le causa daños al material tratado, manteniendo la calidad del mismo.
b. Selectividad en el calentamiento: al tener algunos materiales menor o mayor capacidad de absorber energía de microondas, dependiendo de las características dieléctricas del mismo. Así pues, es muy ventajoso el hecho de que el calor que disipa las microondas es consumido por la sustancia o material que se este tratando y no por las paredes o alrededores del horno en el cual se este llevando a cabo el procedimiento; claro esta, esto sucede, cuando el horno esta construido con los materiales adecuados, por tanto las perdidas en el horno son muy bajas y el personal que realiza el procedimiento no sufre un aumento de temperatura en el ambiente.
c. Rapidez en el calentamiento: como el calor se genera directamente en el material, el proceso de calentamiento con sistemas de microondas toma un tiempo mucho menor que cuando se utilizan procedimientos convencionales, puesto que la velocidad de flujo de calor en el interior del material no esta determinado por la variación de la temperatura del material ni por la conductividad térmica del mismo. Además, el mecanismo, de calentamiento por microondas ocupa un menor espacio físico que un sistema de secado convencional, por lo cual lo hace un poco mas atractivo, pues significa un ahorro de espacio y tiempo, dos recursos muy validos en la actualidad.
d. Control y entorno electrónico: el calentamiento por microondas es un proceso económico, como tal esta unido a la automatización, control de proceso y la aceptación mundial de los computadores. Esta forma de calentamiento es silenciosa, no hay fugas de calor importante que afecten la comodidad del trabajador y es un proceso limpio. La limpieza es una palabra clave porque las empresas estas obligadas a respetar obligaciones de tipo ecológico y de entorno.
e. Debido a que el calor es generado en el producto a partir de ondas electromagnéticas, este calor puede ser iniciado o detenido pulsando directamente botones de control electrónico, incluso sin necesidad de tiempos de inicio.
f. El calentamiento puede ser detenido también en una línea de producción, si el flujo es interrumpido. En la mayoría de sistemas de calentamiento, como hornos de aire caliente, requieren periodos de tiempo apreciable, para efectuar cambios en la temperatura del horno. A nivel de la potencia de microondas puede ser ajustado electrónicamente a pequeñas fracciones de tiempo menores que un segundo.
