Napenergiával fűtött ipari kemence: áttörés a hőtermelésben és az acélgyártásban
A zürichi Szövetségi Műszaki Főiskola kutatói sikeresen fűtöttek fel egy ipari kemencét napenergiával 1000 fokra, ami új lehetőségeket nyithat meg az energiaátalakítás és az acélgyártás területén.
A világ energiafogyasztásának jelentős része a hőtermelésre irányul, amely számos ipari folyamatban elengedhetetlen. Eddig ezek a folyamatok többnyire fosszilis tüzelőanyagokra támaszkodtak a szükséges magas hőmérséklet eléréséhez. Az ETHZ kutatói azonban most egy új módszert fejlesztettek ki, amely a napenergiát használja fel a hő előállítására.
A napenergia használata otthoni környezetben, mint például a zuhanyvíz vagy a padlófűtés melegítésére, már régóta bevett gyakorlat. Az ipari alkalmazások terén azonban korábban akadályokba ütközött a technológia, mivel nem volt képes elég magas hőmérsékletet produkálni.
A kutatók által kifejlesztett új módszer az átlátszó anyagok, mint például a kvarc, tulajdonságait használja ki, amelyek képesek hőcsapdákat képezni. Ezek a hőcsapdák magasabb hőmérsékletet eredményeznek az anyag belsejében, mint amilyen a napsugárzásnak kitett felületen tapasztalható.
A tanulmány szerint a kutatók egy 300 milliméter hosszú kvarcrúdban értek el 1050 Celsius-fokos belső hőmérsékletet, miközben a felszín csak 450 Celsius-fokos volt. A rendszer koncentrált napenergiát használ, amelyet már létező tükör- és lencserendszerek segítségével fókuszálnak.
Ezen felül, a japán Osaka Metropolitan University kutatócsoportja által végzett kutatások azt vizsgálták, hogy tizenkét fém, köztük a titán hogyan kötődik nitrogénnel vagy szénnel. Az eredmények azt mutatták, hogy ha a titán egy bizonyos elrendezésbe kerül, akkor nitrogénnel vagy szénnel kötődik, és ezáltal megkeményíti a vasat. Ezek az eredmények hozzájárulhatnak az acél erősítésének és jobb tartósságának mechanizmusai kifinomultabb megértéséhez, valamint a kiváló anyagok fejlesztéséhez, amelyek alkalmazhatók lehetnek az elektromos járművek motorjainak gyártásában is.
A napenergiával fűtött ipari kemencék és a fejlett acélgyártási technológiák kombinációja ígéretes lehetőséget jelenthet a fenntartható ipari folyamatok és az elektromos járművek fejlesztésében, amelyek hozzájárulnak a szén-dioxid-kibocsátás csökkentéséhez és a környezetvédelemhez.