Il forno a microonde, microstoria e microrischi

Il forno a microonde. Quello che ti salva la vita quando la mattina non sei abbastanza sveglio da programmare tutta quella serie di azioni che richiederebbe il preparare una tazza di latte caldo. La metti nel forno, premi due tasti. Il futuro.

Tuttavia, questo ci permette di sollevare una serie di argomenti molto interessanti che potremmo riassumere in due domande:

  • Il forno a microonde è sicuro? E se il cibo perde nutrienti?
  • Siamo davvero sicuri che le onde elettromagnetiche non causino il cancro?

Potremmo rispondere alle domande citando testualmente il sito ufficiale dell’Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro (AIRC):

“No, non vi è alcuna dimostrazione che l’uso del forno a microonde aumenti il rischio di cancro e ancor meno che il cibo scaldato con questo elettrodomestico possa essere meno nutritivo di quello cotto o riscaldato in altro modo.”

Semplice e conciso.

Dovreste sapere, però, che per noi non finisce qui. Andiamo quindi a parlare dell’elettrodomestico che ha rivoluzionato le nostre svogliate mattine.

Una scoperta casuale

Ebbene sì, la scoperta di poter cuocere cibi con le microonde non era stata programmata.

Nel 1945, Percy Spencer, un impiegato statunitense che studiava ingegneria da autodidatta, stava lavorando alla costruzione di un radar. Notò che le microonde emesse avevano fatto sciogliere una barretta di cioccolata che aveva in tasca e decise allora di provare con altri cibi. Il primo tentativo fu del popcorn (quasi a predire il futuro) con ottimi risultati. Non ebbe la stessa fortuna con un uovo, che esplose.

Per verificare la sua scoperta, creò una scatola metallica dove fece in modo di concentrare un campo elettromagnetico. Creando una scatola dentro la quale erano concentrate delle onde, Spencer aveva effettivamente creato il primo forno a microonde. Tutto il cibo che egli inseriva nella scatola si scaldava molto rapidamente.

Nello stesso 1945 consegnò il suo progetto alla Raytheon, l’azienda per cui lavorava, e nel 1947 fu prodotto il primo forno a microonde ufficiale, il “Radarange”. Il modello era grande come un frigorifero, ma molto più pesante a causa dei tubi idraulici di raffreddamento (arrivava a 340 kg). Non poteva essere venduto al dettaglio, ma solo a ristoranti.

Nel 1954 entrò ufficialmente in commercio, anche se era molto costoso. Solo nel 1986 il forno a microonde iniziò a essere presente in tutte le case americane, entrando a far parte della categoria degli elettrodomestici.

Il primo forno a microonde “Radarange” domestico, 1955 (Fonte)

Composizione e funzionamento

Tutti i forni a microonde sono composti da una serie di componenti standard:

  • Un magnetron, più comunemente tubo a vuoto, che ha il compito di generare le microonde
  • Una guida d’onda, una struttura lineare che ha il compito di convogliare le onde elettromagnetiche

Collegando la spina del forno a microonde andiamo ad alimentare il magnetron, che genera un campo elettromagnetico nell’intervallo delle microonde (con lunghezza d’onda di 12 cm). Tipicamente le potenze sono tra i 100 e i 700 W, a seconda della tipologia del forno a microonde.

L’energia delle onde viene assorbita dal cibo, che si riscalda. Le molecole, infatti, sono sensibili al campo elettrico generato dal magnetron. Il campo, essendo alternato, cambia verso in continuazione andando ad agitare le molecole. Le molecole eccitate iniziano a muoversi e sono soggette a urti che causano l’aumento della temperatura.

Il processo viene definito riscaldamento dielettrico ed è molto più rapido di quello classico a conduzione perché non parte dall’esterno per poi arrivare lentamente all’interno. Il riscaldamento è simultaneo per ogni molecola del cibo di nostra preferenza.

Di seguito, un breve (ma molto interessante) video, che spiega il funzionamento fisico del magnetron.

Riscaldare in un forno a microonde è pericoloso?

In generale no, se il forno viene usato con attenzione.

I rischi non sono legati al cancro che le onde potrebbero causare. Come si era già discusso in questo articolo, l’OMS ha stabilito che non ci sono dati specifici che indicano una correlazione tra una esposizione a onde elettromagnetiche e rischi biologici (a meno di una esposizione massiva e prolungata).

I rischi sono perlopiù legati alla modalità di cottura.

Infatti, ci sono tre possibili problematiche principali:

  • Insufficiente cottura, una conseguenza dell’efficienza di questo elettrodomestico. Proprio perché il forno a microonde è particolarmente rapido, a volte il tempo di cottura non è abbastanza per andare a eliminare possibili batteri (causa di infezioni alimentari). È quindi necessario evitare di riscaldare cibi precotti se non si è sicuri del loro stato di conservazione.
  • Cottura disomogenea, dovuta alla distribuzione del campo all’interno del forno a microonde. Il piatto rotante non è lì per bellezza, ed è necessario ad assicurare che il cibo sia esposto mediamente alla stessa quantità di onde in ogni suo punto. Se ciò non avviene, alcune parti potrebbero rimanere crude, portando sempre a rischi di tipo batterico.
  • Sopraebollizione, causata dal raggiungimento di elevate temperature in tempi molto brevi. In sostanza si tratta di un comportamento che i liquidi possono avere quando la loro temperatura supera il punto di ebollizione, ma la stessa ebollizione non avviene facendo rimanere il fluido in quiete. Non appena si va a togliere il liquido dal forno a microonde, l’ebollizione può iniziare improvvisamente. Non c’è un rischio batterico, ma non la definirei una eventualità sicura.

Ma quindi non c’è il rischio di cancro?

La risposta è, fortunatamente, no.

Qui è necessario rendere chiaro un concetto. Non tutte le radiazioni sono uguali. Affinché una radiazione possa interagire con il nostro DNA essa deve avere un contenuto energetico tale da poterlo fare.

Lo spettro elettromagnetico, con indicazione di radiazioni e frequenza (Fonte)

Le radiazioni che sono in grado di fare ciò vengono dette radiazioni ionizzanti. La denominazione è stata data proprio per la loro caratteristica di “ionizzare” gli elettroni, liberandoli da atomi e molecole. Queste radiazioni sono le più energetiche nello spettro elettromagnetico e comprendono raggi X, gamma e UV (tutte con una frequenza superiore a quella dello spettro visibile).

Le microonde, invece, fanno parte delle radiazioni a radiofrequenza (associate spesso alle comunicazioni). Queste sono a bassa energia e non ionizzanti. Possono arrivare a far vibrare gli atomi per aumentare la temperatura di un corpo, ma non saranno mai in grado di indurre mutazioni nel DNA.

Il cibo che esce fuori dal microonde, inoltre, non si può considerare radioattivo. Questo proprio perché “non ionizzato”.

Di conseguenza, a meno che non decidiate di infilare la testa in un forno a microonde sarà difficile che questo possa farvi alcun male (atteggiamento sconsigliato in generale, anche con forni a gas o elettrici).

Ma se invece io volessi qualcosa di pericoloso?

Beh, l’ingegneria è l’arte di risolvere problemi no?

In generale si può immaginare che essere riscaldati dielettricamente non deve essere una sensazione piacevole. Immaginate di andare a fuoco, da dentro. Ecco.

Ad oggi esistono le Active Denial Systems (ADS) che riescono a dare a chiunque la possibilità di vivere l’esperienza di stare all’interno di un forno a microonde. Note anche con il nome di heat ray (ma anche pain ray), le ADS sono dispositivi non letali sviluppati dalle forze armate USA per il controllo della folla. Ironicamente, la Raytheon è una delle ditte che si dedica alla produzione di queste armi (quando si dice, essere orgogliosi di un prodotto fino alla fine).

L’emanazione di microonde fa eccitare l’acqua e il grasso del bersaglio (in questo caso umano) causando un dolore interno intenso, che aumenta all’aumentare dell’esposizione. Il fascio agisce anche se ci si trova dietro un oggetto, a meno che non ci si protegga con materiali schermanti (come la carta argentata).

Come per il forno a microonde, anche in questo caso non c’è il rischio di riscontrare tumori. In generale nessun bersaglio ha mai riscontrato danni fisici o estetici permanenti. Fa solo molto, molto male.

Di seguito, un video della CNN che spiega il funzionamento delle ADS.

In conclusione

Il forno a microonde non dovrebbe essere causa di alcun problema per i consumatori, a meno di disattenzioni dal punto di vista alimentare. Il funzionamento è, di per sé, innocuo per l’uomo (a meno di trovarsi proprio all’interno di un fascio di microonde).

Qualche curioso potrebbe, a questo punto, chiedere:

Ma posso trasformare un microonde in una ADS?

La risposta è una domanda: come avevamo definito l’ingegneria?

Di seguito un video, con il consiglio personale stile WWE.

Don’t try this at home.

Fonti

“Compatibilità Elettromagnetica” – Marcello D’Amore

“Scaldare il cibo con il forno a microonde aumenta il rischio di cancro?” – AIRC

“Microwave oven” – Wikipedia

“Active Denial Systems” – Wikipedia

“Oct. 25, 1955: Time to Nuke Dinner” – Wired

Matteo Ricciardi

Ingegnere Elettrico, specializzato nella regolazione della tensione tramite compensazione reattiva e nella trasmissione di energia elettrica tramite collegamenti HVDC. Operatore presso l'unità di Efficientamento della Risorsa Elettrica presso areti SpA. Duca di Nolan (KtS)

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