El herbicida microondas

La palabra herbicida comúnmente se asocia a un producto fitosanitario utilizado para eliminar plantas indeseadas. Según el diccionario de la Real Academia Española la palabra deriva del latín Herba, que significa hierba y Cida de la raíz caedëre, que significa matar. Por tanto, por el efecto que causa el microondas sobre las malas hierbas y desde el punto de vista etimológico, el microondas es un herbicida.

Una máquina microondas se basa en un dispositivo llamado magnetón, que transforma la energía eléctrica en energía electromagnética en forma de microonda. Las microondas son ondas electromagnéticas, definidas en el rango de frecuencia de entre 300 MHz y 3 GHz (generalmente se usa la frecuencia de 2,45 GHz, con una longitud de onda de 122 milímetros).

En el siguiente gráfico se puede observar una representación del efecto de ondas electromagnéticas sobre los tejidos vegetales.

Se explica: en la célula vegetal el agua está presente en la pared celular y en el protoplasto (principalmente en la vacuola); por otra parte, una molécula de agua está formada por tres átomos (dos de hidrógeno y uno de oxigeno), distribuidos de tal forma que la molécula está en desequilibrio. Si acercamos una carga eléctrica positiva a una molécula de agua, ésta se orientará de tal forma que las cargas opuestas se atraen. Las microondas están formadas por un campo eléctrico oscilante que atrae a las moléculas de agua en una dirección, pero por un momento, después cambia de sentido y las orienta en sentido opuesto; dichas microondas cambian de sentido tan rápido que obliga al agua a oscilar 4.900 millones de veces cada segundo. Pero no todas las moléculas de agua están oscilando, hay algunas que no lo hacen; así pues, tenemos moléculas que están oscilando a uno y otro lado, mezcladas con moléculas de agua que no lo hacen.

El movimiento de las moléculas de agua se traduce en calor, un calor que se transmite al resto de las moléculas porque chocan contra ellas, calentando así el interior de la célula ocasionando su colapso (como se aprecia en el gráfico). Graham, B. (2012) adaptando ésta teoría ha perfeccionado una maquina microondas que mata las malezas sobre el suelo y las semillas a profundidad (ver vídeo).

La inhibición de la germinación de semillas de maleza por microondas fue anteriormente estudiado por Barker, A. y L. Craker (1991). Ellos lograron dicho efecto hasta una profundidad de 2 cm, cuando se sometía una masa de suelo a una frecuencia de 2,45 GHz de longitud de onda 12,2 cm para mantener una temperatura de 80 ºC o superior, durante 30 segundos.   

Lo que se plantea con estas experiencias, es una estrategia de manejo integrado de malas hierbas en donde el empleo de microondas forme parte de ella.

Referencias.

Barker, A. y L. Craker. 1991. Inhibition of weed seed germination by microwaves. Agron. J. 83(2): 302-305. abstract.

Graham, B. 2012. Weeds zapped as farmers turn on microwaves. The Australian. December 24. News: Health and Science.

Graham, B.; C. Ryan y C. Lancaster. 2012. Microwave technologies as part of an integrated weed management strategy: A review. International Journal of Agronomy. ID 636905. 14 p. pdf.   

Lectura recomendada.
Aplicación de microondas para el control de malas hierbas. blog.