- ETH 蘇黎世的工程師開發太陽熱收集器，旨在提供工業過程所需熱能。
- 該收集器專注於將陽光轉化為熱能，適用於多種工業應用。
- 託門的設計簡化了收集器建設，減少昂貴材料的依賴。
- 如果成功，該技術可幫助工業減少對化石燃料的依賴。
瑞士聯邦理工學院（ETH Zurich）的一名工程師正在開發一款太陽熱收集器，旨在為工業設施提供過程熱，可能成為燃燒化石燃料的低成本替代方案，適用於如巴氏殺菌、乾燥、清潔及化學處理等應用。該原型由機械工程師及 ETH 先鋒獎學金獲得者盧卡·託門（Luca Thommen）設計，專注於集中陽光並直接將其轉化為可用熱能。此項目針對工業脱碳中常被忽視的一環，即取代用於產生熱量而非電力的化石燃料。
太陽能熱能的應用
太陽能通常與光伏板相關，將陽光轉換為電力，而託門的方法則專注於捕捉作為熱能的太陽能。該收集器使用反射元件將陽光引導至吸收面板，能量在此被捕獲並轉移至如空氣或水等媒介。其後，絕緣材料能減少熱量損失。據 ETH Zurich 所述，該系統旨在滿足要求達 302 華氏度（約 150 攝氏度）環境的工業過程。這一範圍涵蓋多種應用，包括乳製品的巴氏殺菌與消毒、食品生產中的烹飪與清潔，以及化學和製藥行業中的蒸餾過程。
許多這些過程目前依賴天然氣或其他化石燃料以產生所需的熱量。
技術挑戰與發展
太陽熱技術本身並不新穎，而託門指出的挑戰在於如何使其在經濟上對工業公司具有足夠吸引力。他的方法集中於簡化收集器的建設，並減少對昂貴材料的依賴。該原型大部分由輕質且易於獲得的絕緣材料構成，金屬僅在必要的地方使用。目標是以顯著較低的成本實現與現有收集器技術類似的性能。託門表示：「我進一步開發的技術在原則上已經存在，但尚未具備經濟效益。」首個屋頂原型已經證明該系統能達到目標温度，為設計提供早期驗證。
未來的市場潛力
這項技術還可能用於那些需要中等熱能但難以直接電氣化的行業。ETH Zurich 表示，託門也收到了包括碳移除公司 Climeworks 在內的企業的興趣。該 ETH 衍生公司在提取大氣中的二氧化碳的吸收和脱附過程中使用約 212 華氏度（約 100 攝氏度）的熱量，其需求符合所提議收集器的運行範圍。然而，這項技術仍處於早期階段。託門正在利用 ETH 先鋒獎學金進一步開發該系統，與潛在客户和投資者接觸，並準備在試點設施進行測試。
他的目標是在未來一年內開發出市場準備產品。如果該技術能在更大規模上證明技術和經濟上都可行，則可為工業運營商提供另一種減少對化石燃料依賴的方法，並非通過產生更多可再生電力，而是通過直接利用陽光生產其過程所需的熱量。
太陽熱收集技術的潛在影響
隨著全球對減少碳排放的關注加劇，工業部門尋求可持續的熱能來源變得愈加重要。託門的太陽熱收集器不僅提供了一種替代化石燃料的方案，還能在多個行業中應用，滿足其熱能需求。儘管目前技術仍在早期階段，但如果能夠經濟上可行，將可能顯著改變工業運營的能源結構，促進可再生能源的使用。