La temperatura di fusione del ferro è leggermente inferiore a 1.050 ° C (1.900 ° F). Gli altiforni funzionano tipicamente a temperature di circa 2.000 ° C (3.600 ° F) o superiori.
D’altro canto, i record relativi alla pura concentrazione della luce solare sono stati finora notevolmente inferiori, nonostante i grandi sforzi. Le centrali solari termiche, ad esempio, che producono solo vapore acqueo, raggiungono solo circa 400-500°C.
Per superare significativamente la soglia dei 1.000 gradi, il riscaldamento diretto da un forno adatto richiede una concentrazione di luce solare circa mille volte maggiore. Se questo forno è rivestito di quarzo, è sufficiente metà della concentrazione.
I ricercatori dell’ETH di Zurigo sono riusciti a riscaldarlo a più di 1.000°C con solo 136 volte la concentrazione di energia solare. Questo risultato è stato ottenuto avvolgendo l’altoforno con uno speciale materiale semitrasparente.
Lo strato responsabile dell’assorbimento dell’energia termica è ricoperto da un quarzo o materiale simile perfettamente calibrato, che cattura solo le lunghezze d’onda necessarie per il riscaldamento.
Questo “trucco” mantiene la superficie relativamente fredda, mentre nel punto cruciale si raggiungono temperature elevate. In questo caso la temperatura esterna è rimasta sotto i 500°C, mentre nel forno stesso sono stati misurati 1.050°C. Le perdite dovute all’inevitabile raffreddamento della superficie sono quindi minori.
Il prossimo passo è raggiungere la soglia dei 3.000°C (5.000°F). A questa temperatura sarebbe possibile lavorare un’ampia gamma di metalli che altrimenti richiederebbero un altoforno convenzionale.
Non ci sarebbe più la necessità di utilizzare combustibili fossili e l’efficienza del sistema sarebbe estremamente elevata. In effetti, l’idrogeno e il carbone sono così ricchi di energia solo perché furono inizialmente prodotti utilizzando la luce solare, attraverso l’idrolisi o la crescita delle piante, alcuni milioni di anni fa.
Se la luce solare viene utilizzata direttamente, non ci sono passaggi intermedi tra la luce e un altoforno alla temperatura di esercizio. Il risparmio di CO2 e, soprattutto, di energia sarebbe enorme.
