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Calor sin fuego y frío sin hielo

Aprovechando los cambios de energía asociados a las reacciones químicas

Desde hace más de un siglo, se desarrollan, en el contexto de la industria alimentaria, diferentes envases para poner a punto (calentar o enfriar) los alimentos que contienen, sin necesitar fuego, hielo u otras fuentes de calor o frío. Esto permite disponer de comida caliente (o productos fríos) en situaciones de emergencia o en contextos alejados de fuentes de energía accesibles.

El envase consiste en tres cámaras independientes: una para la comida que se quiere calentar y las otras dos contienen los productos químicos necesarios para llevar a cabo la reacción química que producirá o absorberá el calor necesario para obtener la comida a la temperatura deseada. La comida y los productos que permitirán su calentamiento están físicamente separados por una pared metálica conductora del calor. Por su parte, los reactivos están separados por una membrana que se perfora al pulsar un determinado punto del envase. Al accionar el envase, los reactivos se mezclan y se produce la reacción química y el calor necesario para calentar el alimento. Si el envase enfría el contenido, el proceso será diferente y absorberá calor haciendo bajar la temperatura del alimento.

AL ACCIONAR EL ENVASE, LOS PRODUCTOS QUE CONTIENE REACCIONAN Y LOS ALIMENTOS SE CALIENTAN
¿Dónde está la química?

Entre las diferentes opciones existentes, la reacción más utilizada habitualmente en los productos autocalentables es la del óxido de calcio con el agua; dando como producto de la reacción hidróxido de calcio. Las cantidades de agua y óxido de calcio se miden para que produzcan un incremento de temperatura de hasta unos 55 °C en la bebida o la comida.

En el caso de productos autoenfriables, los desarrollos son más recientes. Entre los procesos que se hacen servir, hay la evaporación del agua contenida en un gel acuoso y la absorción de la misma por parte de un absorbente de zeolita. En este caso, la energía necesaria para evaporar el agua es retirada del producto alimentario, consiguiendo de esta manera un enfriamiento de unos 15 °C.

¿Qué conceptos lo explican?

Lo más importante a tener en cuenta es que, en cualquier proceso químico o físico-químico, se produce un cambio energético. La masa se conserva pero la energía cambia. El cambio energético se convierte en una transferencia de calor entre el entorno y el sistema en reacción. Así, cuando el proceso libera calor, hablamos de una reacción exotérmica; en cambio, cuando el proceso absorbe calor del sistema, nos referimos a una reacción endotérmica.

En el caso de los envases autocalentables o autoenfriables, los intercambios de calor son los que ponen los alimentos a la temperatura óptima para su consumo.

ÓXIDO DE CALCIO CON AGUA ES LA REACCIÓN MÁS UTILIZADA EN LOS PRODUCTOS AUTOCALENTABLES
Esquema de un envase autocalentable tipo