Comment irradier les parties en bois d’une maison ?
Des prototypes ont déjà été mis en place, à l'Université de Padoue en Italie par exemple, pour tuer les mauvaises herbes dans les sols. En effet, les applications de chauffage par micro-ondes semblent bien connues et sont décrits dans de nombreuses publications. Une application très prometteuse de chauffage aux micro-ondes dans l'agriculture est de remplacer les produits chimiques toxiques, dangereux et nuisibles à l'environnement utilisés pour contrôler la végétation, tel que décrit dans de nombreux articles et brevets.
Suite à nos recherches, il suffirait de canaliser les micro-ondes émises par le magnétron d’un four domestique au moyen d’un guide d’onde pour les focaliser sur les morceaux de bois. Trouver une explication des dimensions de ce guide compréhensible à notre niveau, n’a pas été simple.
Un guide d’onde se présente en fait sous la forme d’un tube métallique dans lequel l’onde et son énergie se propage dans l’air du guide par multiple réflexion sur les parois. Dans la majeure partie des applications industrielles que nous avons rencontrées, la section est rectangulaire, donc nous avons opté pour cette solution. Dans ces guides d’ondes les dimensions sont choisies pour que le champ électrique soit perpendiculaire aux deux grands côtés du guide, maximum au centre et nul au niveau des deux petits côtés.
Les dimensions du guide d’onde sont normalisées selon la fréquence d’utilisation. La longueur a conditionne la propagation. Pour un côté inférieur à la longueur d’onde dite de coupure, l’onde ne peut plus se propager (onde évanescente). Le phénomène de transfert d’énergie par ricochet au-delà de la longueur d’onde de coupure, conditionne la longueur d’onde dans le guide, appelée longueur d’onde guidée.
Dans un guide rectangulaire, la relation liant la longueur d’onde en espace libre et la longueur d’onde guidée est la suivante :
Plusieurs sources nous ont conduit à envisager des dimensions intérieures du guide de 86 mm x 43 mm, ce que nous avons décidé de mettre en œuvre comme sur le schéma ci-dessous.
Ensuite, nous avons ajouté un cône pour appliquer les micro-ondes sur le bois, donc la dimension semble n’avoir a priori comme incidence que la diminution de l’intensité qui décroît avec la surface irradiée (I = P/S).
Ce dispositif étant en cours de construction, nous n’avons pas encore pu le tester. Mais nous nous doutons que la taille d’une poutre risque d’être un facteur délicat à gérer : le temps d’exposition devra peut être plus important. De plus dans un micro-onde, il y a de multiple réflexion des ondes sur les parois, ce qui limite leur perte. Ainsi peut être sera-t-il nécessaire de disposer une plaque métallique derrière la poutre même si l’apparition d’ondes stationnaires ne permettra pas une amplitude uniforme des ondes ?