1.050 °C da luz solar: altos-fornos melhores para a produção de aço

A temperatura de fusão do ferro é de pouco menos de 1.050 °C (1.900 °F). Em geral, os altos-fornos funcionam até mesmo em temperaturas de cerca de 2.000 °C (3.600 °F) ou mais.

Em contraste, os registros de concentração pura de luz solar têm sido significativamente menores até agora, apesar dos grandes esforços. As usinas de energia solar térmica, por exemplo, que geram apenas vapor de água, atingem apenas cerca de 400 a 500 °C (750 a 900 °F).

Para ultrapassar significativamente a marca de 1.000 graus (1.800 °F), o aquecimento direto de um forno adequado requer aproximadamente mil vezes a concentração de luz solar. Se esse forno for revestido de quartzo, metade dessa concentração será suficiente.

Agora, os pesquisadores da ETH Zurich conseguiram aquecê-lo a mais de 1.000 °C (1.800 °F) com apenas 136 vezes a concentração de energia solar. Para isso, o alto-forno foi revestido com um material especial semitransparente.

Um quartzo ou material semelhante adaptado com precisão é aplicado à camada realmente responsável pela absorção da energia térmica, que capta apenas os comprimentos de onda necessários para o aquecimento.

Esse "truque" mantém a superfície comparativamente fria, enquanto altas temperaturas são atingidas no ponto crucial. Nesse caso, a temperatura externa permaneceu abaixo de 500 °C (900 °F), enquanto 1.050 °C (1.900 °F) foram medidos no próprio forno. As perdas devido ao resfriamento inevitável da superfície são correspondentemente menores.

A próxima etapa da agenda é atingir a marca de 3.000 °C (5.000 °F). A essa temperatura, seria possível processar uma ampla gama de metais que, de outra forma, exigiriam um alto-forno clássico.

Os combustíveis fósseis não precisariam mais ser usados e a eficiência do sistema seria extremamente alta. Afinal de contas, tanto o hidrogênio quanto o carvão só são tão ricos em energia porque foram inicialmente produzidos com a ajuda da luz solar - seja por hidrólise ou por crescimento de plantas há alguns milhões de anos.

Se, em vez disso, a luz solar for usada diretamente, não haverá etapas intermediárias entre a luz e um alto-forno em temperatura operacional. E a economia de CO2 e, acima de tudo, da própria energia seria enorme.