スイス連邦工科大学（ETH Zurich）のエンジニアが、工業施設にプロセス熱を提供することを目的とした太陽熱集熱器を開発中で、化石燃料を燃焼させる低コストの代替手段となる可能性があります。このプロトタイプは、機械工学者でありETHの先駆者奨学金受賞者であるルカ・トメン（Luca Thommen）によって設計され、太陽光を集中させて直接利用可能な熱エネルギーに変換することに焦点を当てています。このプロジェクトは、熱を生成するために化石燃料を置き換えることに関して、工業脱炭素化の中でしばしば見落とされる部分に取り組んでいます。
太陽エネルギーは通常、太陽光を電力に変換する光伏パネルと関連付けられますが、トメンのアプローチは熱エネルギーとしての太陽エネルギーを捕らえることに重点を置いています。この集熱器は、反射素子を使用して太陽光を吸収パネルに導き、エネルギーはここで捕らえられ、空気や水などの媒体に転送されます。その後、絶縁材料が熱損失を減少させます。ETH Zurichによれば、このシステムは302華氏度（約150摂氏度）環境を必要とする工業プロセスに対応することを目的としています。この範囲は、乳製品のパスチャライゼーションや消毒、食品生産における調理や清掃、化学および製薬業界における蒸留プロセスなど、さまざまな用途をカバーしています。
これらのプロセスの多くは、現在天然ガスや他の化石燃料に依存して熱を生成しています。
太陽熱集熱器は工業脱炭素化の鍵技術として期待される
太陽熱技術自体は新しいものではありませんが、トメンが指摘する課題は、どのようにしてそれを工業企業にとって経済的に十分魅力的にするかです。彼のアプローチは、集熱器の構築を簡素化し、高価な材料への依存を減らすことに集中しています。このプロトタイプは、主に軽量で入手しやすい絶縁材料で構成されており、金属は必要な場所でのみ使用されています。目標は、既存の集熱器技術と同様の性能を大幅に低いコストで実現することです。トメンは、「私がさらに開発している技術は原則としてすでに存在していますが、経済的な利点はまだありません。」と述べています。最初の屋根のプロトタイプは、このシステムが目標温度に達することを証明しており、設計の早期検証を提供しています。
この技術は、中程度の熱エネルギーを必要とするが直接電化が難しい業界にも利用できる可能性があります。ETH Zurichは、トメンがカーボンリムーバル企業Climeworksを含む企業からの関心を受け取ったと述べています。このETH派生企業は、大気中の二酸化炭素を抽出する吸収および脱着プロセスで約212華氏度（約100摂氏度）の熱を使用しており、その需要は提案された集熱器の運用範囲に合致しています。しかし、この技術はまだ初期段階にあります。トメンはETHの先駆者奨学金を利用してこのシステムをさらに開発し、潜在的な顧客や投資家と接触し、試験施設でのテストに向けて準備を進めています。
彼の目標は、今後1年以内に市場準備が整った製品を開発することです。この技術がより大規模に技術的および経済的に実行可能であることが証明されれば、工業オペレーターに化石燃料への依存を減らす別の方法を提供することができ、再生可能電力をより多く生成するのではなく、太陽光を直接利用してプロセスに必要な熱を生産することが可能になります。