Este estudio, publicado en la revisa ‘Device’, propone utilizar el calor del sol en lugar de quemar combustibles fósiles para fundir el acero y producir cemento.

"Para abordar el cambio climático, necesitamos descarbonizar la energía en general", según Emiliano Casati, del ETH Zurich, que añade: "La gente tiende a pensar en la electricidad sólo como energía, pero en realidad, aproximadamente la mitad de la energía se utiliza en forma de calor".

El vidrio, el acero, el cemento y la cerámica están en el corazón de la civilización moderna, y son esenciales para construir desde motores de automóviles hasta rascacielos.

Sin embargo, la fabricación de estos materiales exige temperaturas superiores a los 1.000 grados y depende en gran medida de la quema de combustibles fósiles para obtener calor. Estas industrias representan alrededor de un 25% del consumo mundial de energía.

Los investigadores han explorado una alternativa de energía limpia utilizando receptores solares, que concentran y generan calor con miles de espejos que siguen el sol. Sin embargo, esta tecnología tiene dificultades para transferir energía solar de manera eficiente por encima de los 1.000 grados.

MATERIALES SEMITRANSPARENTES

Para aumentar la eficiencia de los receptores solares, Casati recurrió a materiales semitransparentes como el cuarzo, que pueden atrapar la luz solar, un fenómeno llamado efecto de trampa térmica.

El equipo diseñó un dispositivo de captura térmica uniendo una varilla de cuarzo sintético a un disco de silicio opaco como absorbente de energía. Cuando expusieron el dispositivo a un flujo de energía equivalente a la luz proveniente de 136 soles, la placa absorbente alcanzó los 1.050 grados, mientras que el otro extremo de la varilla de cuarzo permaneció a 600 grados.

"Investigaciones anteriores sólo han logrado demostrar el efecto de trampa térmica hasta 170 °C”, según Casati, que agrega: “Nuestra investigación demostró que la captura solar térmica funciona no sólo a bajas temperaturas, sino también muy por encima de los 1.000 °C. Esto es crucial para mostrar su potencial para aplicaciones industriales del mundo real".

Casati concluye: "La cuestión energética es una piedra angular para la supervivencia de nuestra sociedad. La energía solar está disponible y la tecnología ya está aquí. Para motivar realmente la adopción de la industria, necesitamos demostrar la viabilidad económica y las ventajas de esta tecnología a escala".