Los procesos industriales pueden ser muy intensivos en carbono.
Los científicos han desarrollado un nuevo método para usar el atrapamiento térmico solar y alcanzar temperaturas lo bastante altas como para fundir metales.
Este método utiliza luz solar concentrada y podría reducir las emisiones de las industrias.
El dispositivo aún no está listo para un uso a gran escala, pero los investigadores continúan su trabajo.
Los procesos industriales, como la fundición de metales o la fabricación de cemento, pueden ser intensivos en carbono, ya que normalmente dependen de combustibles fósiles para generar energía suficiente para producir altas temperaturas. Pero los investigadores han encontrado una forma de usar el atrapamiento térmico solar, en lugar de combustibles fósiles, para reducir las emisiones de algunos procesos industriales.
“Para afrontar el cambio climático, necesitamos descarbonizar la energía en general”, afirmó el autor de correspondencia Emiliano Casati, de ETH Zurich, Suiza, según informó Science Daily. “La gente tiende a pensar solo en la electricidad como energía, pero en realidad alrededor de la mitad de la energía se utiliza en forma de calor.”
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Los científicos usaron materiales semitransparentes, entre ellos cuarzo sintético, para captar la luz solar con un efecto de atrapamiento térmico. El equipo conectó una varilla de cuarzo sintético, parcialmente recubierta de platino, a un disco opaco de carburo de silicio, que absorbería la luz solar, y expuso un extremo de la varilla de cuarzo a la radiación solar concentrada.
Tras exponer un extremo de la varilla a la radiación solar concentrada, el disco de carburo de silicio alcanzó 1.050 grados Celsius (1.922 grados Fahrenheit), temperatura suficiente para fundir metales o cocer cemento, entre otros procesos industriales. Mientras ese extremo superaba los 1.000 grados Celsius, el otro extremo de la varilla de cuarzo se mantuvo a una temperatura de 600 grados Celsius (1.112 grados Fahrenheit). Los investigadores publicaron sus hallazgos en la revista Device.
El atrapamiento térmico no es un concepto nuevo, pero suele considerarse viable solo a temperaturas más bajas, informó Clean Technica. Los hallazgos del nuevo estudio revelan el potencial de los dispositivos de captación solar para generar calor suficiente para alimentar incluso algunos de los procesos industriales más intensivos en carbono.
“Investigaciones previas solo han logrado demostrar el efecto de atrapamiento térmico hasta 170°C (338°F)”, afirmó Casati en un comunicado. “Nuestra investigación demostró que el atrapamiento térmico solar funciona no solo a bajas temperaturas, sino muy por encima de 1.000°C. Esto es crucial para demostrar su potencial en aplicaciones industriales reales.”
Según el estudio, la generación de calor representa cerca de la mitad del consumo final de energía, y el 25% del consumo total de energía se destina a procesos industriales. La mayor parte de este consumo energético de los procesos industriales depende de la energía procedente de combustibles fósiles. Al usar en cambio el atrapamiento térmico solar para generar altas temperaturas, las industrias podrían reducir sus emisiones.
“La cuestión energética es la piedra angular de la supervivencia de nuestra sociedad”, afirmó Casati. “La energía solar está fácilmente disponible y la tecnología ya existe. Para motivar realmente la adopción por parte de la industria, necesitamos demostrar la viabilidad económica y las ventajas de esta tecnología a gran escala.”
El dispositivo de atrapamiento solar es actualmente solo una prueba de concepto y aún no está listo para escalarse. El equipo continuará su investigación para hacer su dispositivo más eficiente y eficaz, incluso mediante la prueba de distintos materiales que puedan absorber la radiación solar y generar temperaturas más altas. También señalaron que se necesitan más pruebas con diferentes recubrimientos o patrones de superficie aplicados para reducir los reflejos.
