Percée dans la production d'acier et de ciment : les scientifiques atteignent plus de 1 000 degrés Celsius grâce à la seule énergie solaire au lieu des combustibles fossiles

Avez-vous déjà imaginé utiliser le Soleil Pour faire fondre le métal? Grâce à une étude suisse révolutionnaire, cette vision pourrait devenir réalité. Découvrir comment exploiter l'énergie solaire pour générer des températures supérieures à 1 000 degrés Celsius, les chercheurs ouvrent une nouvelle ère pour des industries telles que l’acier et le ciment. Cette méthode promet non seulement de réduire l’empreinte carbone, mais pourrait également révolutionner notre approche de l’énergie industrielle.

Des températures supérieures à 1 400 degrés Celsius sont essentielles pour les processus industriels tels que la fusion du minerai de fer dans la fabrication de l'acier et le chauffage des fours pour la fabrication du ciment. Actuellement, ces températures élevées sont obtenues en brûlant de grandes quantités de combustibles fossiles. Cependant, l’énergie solaire concentrée pourrait couvrir partiellement cette demande énergétique et, avec de nouvelles améliorations, pourrait même y répondre complètement.

Innovation suisse dans le piégeage solaire thermique

Les chercheurs deETH Zurich ils ont utilisé le quartz synthétique pour piéger l'énergie solaire, atteignant des températures allant jusqu'à 1 050°C. Cette étude démontre le potentiel de l’énergie solaire à fournir la chaleur extrême nécessaire aux industries à forte intensité de carbone. Emiliano Casatiauteur correspondant de l'étude, souligne l'importance de décarboner la production d'énergie pour lutter contre le changement climatique.

En utilisant des matériaux semi-transparents tels que le quartz, l'équipe a amélioré l'efficacité des récepteurs solaires traditionnels qui ont du mal à transférer efficacement la chaleur au-dessus de 1 000 °C. Le dispositif créé, combinant une tige de quartz synthétique avec un disque de silicium opaque, atteignait cette température élevée lorsqu'il était exposé à une énergie solaire concentrée équivalente à la lumière de 136 soleils. Le modèle de transfert de chaleur utilisé par l'équipe a simulé l'efficacité du piégeage thermique du quartz dans diverses conditions, obtenant des résultats prometteurs : un récepteur protégé par un quartz a atteint une efficacité de 70 % à 1 200°C avec une concentration de 500 soleils, contre 40 % pour un récepteur non protégé. destinataire.

Casati a souligné que des recherches antérieures n'avaient démontré l'effet de piégeage thermique que jusqu'à 170°C, mais que leur étude a montré qu'il fonctionne également bien au-dessus de 1 000°C, ce qui est essentiel pour démontrer le potentiel d'applications industrielles réelles. L’équipe optimise l’effet de piégeage thermique et explore de nouvelles applications, en testant différents matériaux, tels que les fluides et les gaz, pour atteindre des températures encore plus élevées. Casati souligne l'importance de l'énergie solaire en tant que ressource facilement accessible et la nécessité de démontrer sa faisabilité économique et ses avantages à grande échelle pour motiver son adoption industrielle. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la revue Appareil.