У молекул воды во льду нет полноценных связывающих молекулярных орбиталей и они не могут образоваться в силу различия симметрии атомных орбиталей водорода и кислорода в молекуле, а так как все электроны в молекуле воды сосредоточены на атоме кислорода то, следовательно, водородная связь оголена и подвергается напрямую возбуждению фотонной энергией. Реально энергия фотона поглощается только водородными связями между молекулами воды, площадь которой

Sвс = 3,14 • (0,176 • 10^-9 )² • NН₂О = 9,726 • 10^-20 • 0,3 • 10⁸ = 2,91• 10^-12 (м² ).

 Указанная особенность приводит к своеобразной фокусировке фотонной энергии с коэффициентом усиления Кф = 7,065 • 10^-12 / 2,91• 10^-12 = 2,428.

Суммарная энергия поступающих на поверхность льда фотонов в течение 1 секунды составляет 

Wф = 1 • 10¹⁴ • 0,414 = 4,14 • 10¹³ (эВ).

Для разрыва водородных связей молекул воды поверхностного монослоя необходима суммарная энергия диссоциации

Wд = NН₂О • Евс = 0,3 • 10⁸ • 0,31 = 9,3 •10⁶ (эВ), где Евс = 0,31 эВ.

Если толщину монослоя молекул воды оценить в размере, равному расстоянию между атомами кислорода в кристаллической решетке льда, т.е. h = 0,276 • 10^-9 м, тогда поток фотонов в течение 1 секунды разрушит межмолекулярные водородные связи на глубину

Н = Кф•h•(Wф / Wд) =2,428• 0,276•10^-9 • (4,14•10¹³ / 9,3•10⁶ ) = 2,983•10^-3 (м).

В конечном счете, с помощью инфракрасного излучения имеющего энергетическую светимость Ме с поверхности площадью в 1 м² в течение 1 часа можно будет удалить (высушить) объем льда

V = 1 • 2,983 • 10^-3 • 3600 = 10,7388 (м³ ).

Для оценки энергоэффективности технологии инфракрасной сушки (возгонки) льда по сравнению с тепловой технологией проведем раздельный расчет энергетических затрат на тепловое плавление и испарение 10,7388 м³ льда массой М при средней отрицательной температуре окружающей среды (Т1).

В качестве показателей теплоемкости будем использовать значения удельной теплоемкости льда - След = 1800 Дж/кг • град (при минус 20 ºС) и воды - Свода = 4186 Дж/кг • град (при плюс 65ºС) и применим известную формулу:

Qлед = След • М • (Т2 – Т1) = 1800 • 9880 • 20 = 3,5568 • 10⁸ (Дж);

Qвода = Свода • М • (Т3 – Т2) = 4186 • 9880 • 65 = 2,6882 • 10⁹ (Дж),

где Qлед – теплота, затрачиваемая на плавление массы М льда; Qвода – теплота, затрачиваемая на испарение массы М воды;

М = ρ • V = 920 • 10,7388 = 9879,696 ~ 9880 (кг);

Т1 = -20 ºС;
Т2 = 0 ºС;
Т3 = 65 ºС.

После суммирования расходуемой теплоты конечная энергетическая эффективность инфракрасной сушки обледенений по отношению к тепловой технологии испарения составит [(3,5568 • 10⁸ + 2,6882 • 10⁹ ) / 3600] / 49466 = 17,09, т.е. технология инфракрасной сушки будет в 17 раз более энергетически выгоднее в деле борьбы с льдообразованиями при равных затратах на технические средства.

Производительность инфракрасной сушки льда должна составить не менее ~3•10^-3 м/с, что при скорости перемещения инфракрасного излучателя 1,38 м/с (5км/час) позволит за 4 - 5 последовательных проходов транспортного средства, оснащенного таким инфракрасным излучателем, высушивать протяженные поверхности от корки льда толщиной не менее чем на 1см.