1.050 °C a partir de la luz solar: mejores altos hornos para la producción de acero

La temperatura de fusión del hierro es algo inferior a 1.050 °C (1.900 °F). Los altos hornos suelen trabajar incluso a temperaturas de unos 2.000 °C (3.600 °F) o más.

En cambio, los récords de concentración pura de luz solar han sido hasta ahora significativamente más bajos, a pesar de los grandes esfuerzos realizados. Las centrales termosolares, por ejemplo, que sólo generan vapor de agua, sólo alcanzan alrededor de 400 a 500 °C (750 a 900 °F).

Para superar significativamente la marca de los 1.000 grados (1.800 °F), el calentamiento directo de un horno adecuado requiere aproximadamente mil veces la concentración de luz solar. Si este horno está revestido de cuarzo, basta con la mitad de la concentración.

Los investigadores de la ETH de Zúrich han conseguido ahora calentarlo a más de 1.000 °C (1.800 °F) con sólo 136 veces la concentración de energía solar. Esto se consiguió enfundando el alto horno con un material especial semitransparente.

Sobre la capa realmente encargada de absorber la energía calorífica se aplica un material de cuarzo o similar adaptado con precisión, que sólo capta las longitudes de onda necesarias para el calentamiento.

Este "truco" mantiene la superficie comparativamente fría, mientras se alcanzan altas temperaturas en el punto crucial. En este caso, la temperatura exterior se mantuvo por debajo de los 500 °C (900 °F), mientras que en el propio horno se midieron 1.050 °C (1.900 °F). Las pérdidas debidas al inevitable enfriamiento de la superficie son correspondientemente menores.

El siguiente paso en el programa es alcanzar la marca de los 3.000 °C (5.000 °F). A esta temperatura, sería posible procesar una amplia gama de metales que, de otro modo, requerirían un alto horno clásico.

Ya no sería necesario utilizar combustibles fósiles y la eficacia del sistema sería extremadamente alta. Al fin y al cabo, tanto el hidrógeno como el carbón son tan ricos en energía porque inicialmente se produjeron con la ayuda de la luz solar, ya fuera por hidrólisis o por crecimiento vegetal hace unos millones de años.

Si en su lugar se utiliza directamente la luz solar, no hay pasos intermedios entre la luz y un alto horno a temperatura de funcionamiento. Y el ahorro de CO2 y, sobre todo, de la propia energía sería enorme.