瓦尔帕莱索大学设计的用以冶炼金属的太阳能炉
矗立在印第安纳州加里地区的百年钢铁企业的高炉，为20世纪的美国的崛起提供了动力――它们冶炼的金属锻造了数以百万计的汽车零部件。现在，距瓦尔帕莱索大学不到50公里处，科学家建造起一座太阳能炉，希望用它生产用于汽车零部件制造的轻质低碳镁合金，以及给绿色氢能车辆提供动力。
瓦尔帕莱索大学的机械工程学教授斯高特·邓肯（Scott Duncan）说：“我们的目标是减少90%的矿物燃料能耗和减少93%的碳排放。”他的团队从美国能源部获得了230万美元经费用于开发这项技术，美国科学基金会也给予瓦尔帕索大学30万美元的制氢项目资助。
虽然这些技术尚处于起步阶段，但显示了可持续能源在能源密集型制造业取代矿物燃料的一个迹象。目前，汽车制造商们都面临着来自联邦燃料经济法规的压力，该法规要求在2025年前把车辆的能耗降至每加仑燃料行驶54.5英里。而满足这一要求的途径之一是打造重量更轻的车辆。邓肯举例说，镁要比铝轻大约35%。美中不足的是，镁的生产能耗大，碳排放也大。目前，三分之二以上的镁合金在中国生产。
太阳能炉可用来生产绿色镁合金。在瓦尔帕莱索大学校园里，一面20×20英尺的“定日镜”已被安装在一个椭圆形建筑物外的基座上（太阳能炉在该建筑内，也是美国迄今建造的五个太阳能炉之一）。与那些太阳能热电站把阳光聚焦在一个充满液体的热水炉相类似，通过定日镜，将阳光投射进建筑物内的由306面小镜子组成的太阳能聚热器上，聚热器随后将阳光强度放大并集中到太阳能炉（也称做反应器）上，进而可获得超过1 650℃的高温。
将氧化镁与熔盐混合，然后将其在高温下加热就可获得金属镁。邓肯说：“只要投入少量的电，镁就会浮上来。”当然，矿物燃料也会产生这样的高温，但瓦尔帕莱索大学的目标是利用太阳能取代矿物燃料。迄今，他们通过电加热器在实验室里冶炼出了镁。如果一切顺利的话，瓦尔帕莱索大学计划在明年年底前用太阳能炉冶炼镁金属。
美国能源部在宣布给瓦尔帕莱索大学资助的声明中称：“在车辆中推广使用镁合金――在不影响性能和安全的前提下――将会显著地减少交通运输领域的燃料消耗和二氧化碳排放。”
而用氢能作为动力，理论上汽车的碳排放可降至零。汽车制造商们已经开始在加州推出氢燃料电池车辆：把氢转换成电能用来驱动车辆。目前，大部分氢的制备是利用天然气，也可以通过电解处理的方法加以制备。而利用太阳能电池板发电，可获得可持续性的氢。
瓦尔帕莱索大学机械工程学教授罗伯特·帕隆博（Robert Palumbo）及其在桑迪亚国家实验室的同事认为，利用太阳能制氢将是一个更加高能效的方法。
有人设想：用太阳能炉把氧化铁加热到1 400℃，然后置于水中以此作为催化剂生产氢。帕隆博为此设想，在美国西南部阳光充足的沙漠中建造太阳能反应器来生产这样的催化剂，然后运到城市里去制氢，用后再运回沙漠中加工，可持续利用。
考虑到运输成本等，帕隆博不能确定这种制氢方式最终能否实现。但他希望，美国的工业中心地带也能像硅谷那样源源不断地“创新”。
资料来源The Atlantic
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