産業プロセスは非常に炭素集約的になりうる。
科学者らは、金属を精錬できるほどの高温に到達するために太陽熱トラッピングを利用する新たな方法を開発した。
この方法は集光された太陽光を利用し、産業からの排出量を削減しうる。
この装置はまだ大規模な利用の準備が整っていないが、研究者らは研究を続けている。
金属の精錬やセメントの製造などの産業プロセスは、高温を生み出すために十分なエネルギーを生成しようと一般に化石燃料に依存するため、炭素集約的になりうる。しかし研究者らは、化石燃料ではなく太陽熱トラッピングを利用して、一部の産業プロセスの排出量を削減する方法を見出した。
「気候変動に対処するには、全体としてエネルギーを脱炭素化する必要がある」と、スイス・チューリッヒのETH Zurichの責任著者エミリアーノ・カサティは述べた。Science Dailyが報じたところによると、。「人々はエネルギーとして電気のことだけを考えがちだが、実際にはエネルギーの約半分が熱の形で使われている。」
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科学者らは、熱トラッピング効果により太陽光を捉えるために、合成石英を含む半透明材料を用いた。研究チームは、部分的に白金で覆われた合成石英棒を、太陽光を吸収する不透明な炭化ケイ素ディスクに接続し、石英棒の一端を集光された太陽放射にさらした。
棒の一端を集光された太陽放射にさらすと、炭化ケイ素ディスクは摂氏1,050度（華氏1,922度）に達し、これは他の産業プロセスの中でも金属の精錬やセメントの焼成に十分な温度である。その端が摂氏1,000度を超えた一方で、石英棒の他端は摂氏600度（華氏1,112度）のままであった。研究者らは、その成果を学術誌「Device」に発表した。Device。
熱トラッピングは新しい概念ではないが、一般には低温でのみ実用的だと考えられてきた。低温と、Clean Technicaは報じている。今回の研究結果は、太陽光を捉える装置が、最も炭素集約的な産業プロセスの一部にさえ動力を与えるのに十分な熱を生み出す可能性を示している。
「これまでの研究で示せたのは、熱トラッピング効果が170°C（338°F）までに限られていた」とカサティは声明で述べた。「我々の研究により、太陽熱トラッピングは低温だけでなく、1,000°Cを大きく上回る温度でも機能することが示された。これは実世界の産業応用に向けた可能性を示すうえで極めて重要である。」
研究で報告されているとおり、熱の生成は最終エネルギー消費のおよそ半分を占めており、総エネルギー消費の25％が産業プロセスに使われている。産業プロセスにおけるこのエネルギー消費の大部分は、化石燃料による電力に依存している。代わりに太陽熱トラッピングを用いて高温を生み出すことで、産業は排出量を削減できる可能性がある。
「エネルギー問題は社会の存続を支える礎である」とカサティは述べた。「太陽エネルギーは容易に入手可能であり、その技術はすでに存在している。産業界による導入を真に促すには、この技術の経済的な実現可能性と利点を大規模に示す必要がある。」
この太陽光トラッピング装置は現時点ではまだ概念実証の段階にあり、大規模展開の準備は整っていない。研究チームは、太陽放射をより効果的に吸収し、より高い温度を生み出せる異なる材料の試験を含め、装置の効率と有効性を高めるための研究を続ける予定である。また、反射を抑えるための異なるコーティングや表面パターンについては、さらなる試験が必要であることも指摘している。
