1日のうちに家の中で使用するものを思い浮かべてみてください。 電気コンロで夕食を作り、食器洗い機で食器を洗い、人によってはコーヒーメーカーで淹れ立てのコーヒーを楽しみながらトースターで焼いたトーストを食べるということもあるかもしれません。
こうした家電製品はすべて、電気式ヒーティング技術の助けを借りて製造されているか、またはその機能を電気加熱技術に依存しています。 今日の私たちは、これらすべてを当然のことと考えています。 しかし、これらの発明はいつ、どのように実現したのでしょうか。
家電製品
はじまりは、あらゆる家庭の中心にあるキッチンから 家電製品は1930年代に初めて登場しましたが、大量生産が始まったのは、戦後の経済ブームからでした。 1950年代には、現代のキッチンの形が定着しました。
また、家電製品は家事から女性を解放することに役立ち、女性は他のことに多くの時間を使えるようになりました。
セラミックスおよびガラス産業
電気式ヒーティングプロセスは、住宅やビルの建設の近代化にも役立ちました。 たとえば、セラミックスやガラスの製造には高温処理が必要です。 1952年、Alastair Pilkingtonの革新的発明はガラス製造に革命をもたらし、高品質の窓の大量生産につながりました。 その結果、1950年代の建築ブームでは、都市ではガラスファサードの超高層ビルが一般的になりました。
また、建築ブームはセラミックス産業を後押ししました。 セラミックスは、タイル、衛生陶器、非耐熱レンガ、またはその他のより複雑な形状(排水管、下水管、煙突パイプ、ライニングなど)に使用される、あらゆる近現代建築において不可欠な要素です。
1950年代にこの産業の効率を大幅に向上させた発明の一つが電気窯でした。 ガスを電気に置き換えることで高品質で安価な製品の生産が可能になり、現代のトイレのような快適性を享受できる人が増えました。
自動車産業
工場の増加は雇用の増加につながり、その結果、より多くの人々が郊外から都市部に移動して、現代の家の快適さを享受するようになりました。 1950年代と1960年代の景気回復で成長した最も重要な産業の一つが、自動車産業です。 量産型のスポーツカーが誕生し、速さを追求する需要と軽量で頑丈な部品の需要が生まれました。
こうした需要は、電気式ヒーティングプロセスを必要とするコンポーネント(クラッチ、ギア、シリンダーブロックなど)の改良需要とともに、軽量複合材料とアルミニウムの増産需要をもたらしました。
電気式ヒーティングは、他にも車の乗り心地を高める用途で使用されています。 例としては、シートヒーター、空調システム、電気加熱フロントガラス、ディーゼル予熱器があります。
今日、自動車業界では電気自動車が最も注目されるトレンドとなっていますが、この電気自動車に必要なリチウムイオン電池産業も近年急激に伸びています。 リチウムイオン電池は充電式電池であり、携帯電子機器、電動自転車、電動スクーターなどに搭載されています。 そしてもちろん、リチウムイオン電池の生産プロセスの不可欠な部分に電気式ヒーティングが関わっています。
鉄鋼産業
鉄鋼は、建設業と自動車産業の両方で不可欠な材料です。 鉄鋼はリサイクル可能な材料ですが、塩基性酸素製鋼法では依然として石炭を燃料とし、電気炉の約4倍の二酸化炭素を放出します。 製鋼プロセスの電気式ヒーティング技術はすでに実現しており、電気アーク炉はスクラップ鋼のリサイクルに非常に重要な役割を果たしています。
エレクトロニクス産業
現代のエレクトロニクス産業の起源は戦後に遡りますが、本当の意味で始まったのは1970年代の経済危機の頃からでした。
1971年、インテルは世界初のシングルチップマイクロプロセッサ(マイクロチップ)を発表しました。 マイクロチップは、当初はミニコンピュータ、その後のパーソナルコンピュータの基盤となりました。 半導体の大量生産には、電気式ヒーティングソリューションによる均一な温度維持や精密な加熱が必要です。
パソコン、スマートフォン、インターネットの発明は、私たちの生活、特にコミュニケーションと情報処理を一変させました。
太陽光発電
今日、地球全体に関わる最も差し迫った問題の1つが気候変動です。 1970年代の石油危機の間、米国や他の国々は、太陽光発電などの持続可能な代替エネルギー源を模索し始めました。 太陽電池はすぐに主要な太陽光発電技術となり、日常的な電気機器類を動かすのに十分な電力を太陽光エネルギーから変換することができました。 太陽電池の製造には、結晶シリコン(通常、シリコンウェハーと呼ばれる)などの薄い半導体を必要とします。
1990年代半ばから2010年代初頭にかけて、住宅および商業施設用の屋上太陽電池が急増しました。 今日、太陽エネルギーは最も安価な電気エネルギーであり、最も急成長している再生可能エネルギーです。
再生可能エネルギーが重要であるのと同様に、後で使用できるようにする貯蔵も重要です。 電気式ヒーティングにより、余分なエネルギーを熱、水素、または合成燃料に変換できます。
未来のテクノロジー
私たちは今、第4次産業革命の真っ只中にあり、将来、多くの分野で電気式ヒーティングプロセスが必要になることは間違いありません。
より高度な技術を生み出すには、電気式ヒーティングが実現する柔軟で信頼性の高いプロセスが必要です。 一方で、鉄鋼、アルミニウム、セメント、石油化学などの伝統的な産業は、CO2排出量を最小限に抑えるためにプロセスの電化を進めています。
今後も変わらず、電気式ヒーティングは、未来の需要に応えるために絶えず適応と進化を続け、世界中の人々の暮らしがより豊かになる上で中心的な役割を果たしていくことでしょう。