|
Forskningssjef Aud Wærnes leder teamarbeidet i SINTEF som har resultert i en ny prosess for framstilling av solcellesilisium. Foto: Lasse Berre. |
Tre år før har selskapet i all hemmelighet takket ja til en samarbeidsinvitt fra SINTEF.
Ny vei til målet
Skandinavias største forskningsorganisasjon har siden tusenårsskiftet stått sentralt i arbeidet med en ny prosess for framstilling av solcellesilisium.
Målet er silisium som er reint nok til å lage gode solceller, uten å gå veien om de utltrareine kvalitetene solcellebransjen nå bruker – og som det er for lite av.
Letter på sløret
SINTEFs håp idet det nye tusenåret tar til, er å ende opp med et alternativt silisiumprodukt som er vesentlig billigere enn de tradisjonelle solcellematerialene – og som kan produseres i store kvanta og av riktig renhet. Ambisjonen er at materialet skal gjøre de kommende solcellene minst like effektive som dagens.
I juni 2007 er utviklingsarbeidet kommet langt nok til at industripartner Fesil vil lette litt på sløret.
Telefon fra Afrika
Går alt som samarbeidspartnerne håper, vil det nyetablerte datterselskapet Fesil Sunergy være i gang med produksjon av solcellematerialer etter den nye resepten fra årsskiftet 2008-2009.
Utviklingsarbeidet SINTEF innleder på tampen av det forrige århundret, er et teamwork som fra dag én ledes av forskningssjef Aud Wærnes ved SINTEF Materialer og kjemi. Eventyret begynner en høstdag for ti år siden, idet en forretningsforbindelse slår telefonnummeret hennes fra Cape Town.
Venter på norsk friskus
Til Afrikas sørspiss har sirkuset rundt Whitbreads "jorda-rundt-seilas" akkurat ankommet. 30 døgn etter starten i Southampton klapper Norges båt, Innovation, til kai i Cape Town. Båten har skipper Knut Frostad ved roret og sponses av Kværner.
Det norske industriselskapet har et utviklingsprosjekt hos Aud Wærnes og hennes SINTEF-kolleger. Samarbeidet har resultert i en ny prosess for framstilling av ultrareint karbon, såkalt Carbon Black, som blant annet brukes i bildekkgummi.
Idet seilbåtene når Sør-Afrika, møtes to menn som lurer på om materialet kan få nok et bruksområde.
Elsker seil og sol
Den ene er Kværners "Carbon Black-sjef", nå avdøde Steinar Lynum. Den andre er den hollandske forretningsmannen Benno Wiersma. En mann som er breddfull av entusiasme både når det gjelder seiling og fornybar energi.
Lynum er opptatt av å finne alternative anvendelser for Carbon Black. Wiersma vil gjerne tjene penger på solceller. Trolig kjenner han også solcellebransjens bekymring for at det før eller seinere vil bli for lite av de tradisjonelle solcellematerialene.
Skilsmisse i smelteovnen
De fleste solceller har ei tynn skive av silisium som sin aktive kjerne. Silisium er et av de grunnstoffene jordskorpa har mest av. Stoffet er hovedingrediensen i bergarten kvarts, der det har giftet seg med oksygen.
Lynum og Wiersma vet at ferrolegeringsverkene bruker kull og koks for å få oksygenet ut av kvartssteinen når silisium skal framstilles i smelteovnene.
Sammen blir de enige om å spørre Wærnes: Kan den ultrareine karbonkilden bli nøkkelen til en ny type smelteverk som vil gi rein nok silisium til solcelleindustrien?
Tok ballen
– Vi tok imot ballen umiddelbart, minnes Wærnes, og legger til:
– Mange års forskning hadde gitt oss bred kompetanse innenfor framstilling av metallurgisk silisium, og vi jobbet også med solcellesilsium på 80-tallet. For oss var det kjempespennende å se nærmere på dette.
”Solsilc”-prosessen blir til
Oppringningen fører til et forprosjekt og påfølgende EU-prosjekter, der SINTEF får med seg et av hollenderens firma, pluss det svenske industriselskapet ScanArc og energiforskere fra Nederland.
Prosessen som partnerne utvikler, får navnet ”Solsilc”. Den utnytter den reine karbonkilden (forurenser silisiumet langt mindre enn koks/kull) pluss svært rein kvarts.
Todelt prosess
Metallutvinningen skjer ikke i et vanlig smelteverk, men i en spesialtilpasset plasmaprosess (plasma innebærer bruk av elektrisk energi i konsentrert form og gir høy temperatur).
Før materialet er klart, går det inn i en ny ovn for fjerning av karbonrester som fortsatt er løst i silisiumet.
Fesil tenner
Høsten 2004 produserer EU-teamet silisium i liten pilotskala, mens karbonfjerning ennå foregår i stor laboratorieskala. Samtidig inviterer SINTEF med seg Fesil som industripartner og får napp.
Inn på laget kommer et selskap som har 30 års erfaring med framstilling av metallurgisk silisium.
– Vi var kjempeglade. Med oss fikk vi et industriselskap med mye metallurgisk kompetanse som kunne overføres til den nye prosessen, sier SINTEFs Aud Wærnes.
Materialknipa kommer
2004 er året da materialknappheten begynner å bli som solcelleindustrien fryktet. Til nå har bransjen levd av å spise rester – kapp og skrap – fra elektronikkindustriens matfat. Men forsyningene av ”restemat” fra IT-industriens råstoffprodusenter er for små.
Derfor er etterspørselen stor etter prosesser som kan stille solcellebransjens silisiumhunger på annet vis.
Oppskalering gjenstår
Etter to års samarbeid med SINTEF og de øvrige prosjektdeltakerne, etablerer Fesil og selskapets hollandske prosjektpartnere selskapet Fesil Sunergy. I dag står det ferske selskapet og dets forskningspartnere foran den avgjørende fasen med oppskalering av prosessene.
– Ved årsskiftet 2007-2008 vil vi vite om ”Solsilc”-prosessen er noe vi kan satse på, sier Fesil-veteranen Lars Nygaard, som er utlånt til datterselskapet Fesil Sunenergy som daglig leder.
– Lovende
Nygaard beskriver prosessen som lovende.
– Hadde ikke det vært tilfelle, hadde vi selvsagt ikke satset som vi har gjort, sier han.
– Blir i Norge
Stedsvalget for en eventuell produksjon er ennå ikke fattet. Overfor media har Fesil nevnt flere mulige lokaliseringer i midt-Norge.
– Kan vi være sikre på at fabrikken i det hele tatt vil bli bygd i Norge?
– Ja, det kan jeg så godt som love. Fesil eier 51 prosent av Fesil Sunergy og kommer til å stå hardt på at en eventuell fabrikk skal plasseres i Norge, sier Lars Nygaard.
Telefon med mersmak
Siden Aud Wærnes fikk den minnerike telefonsamtalen fra Cape Town for ti år siden, har ”Around the World”-seilasen skiftet sponsor, navn og rute – og ingen norske båter er så langt påmeldt til den neste jordomseilingen.
Men det har ikke gjort forskningssjefen i Trondheim mindre sulten på den slags oppringninger.
Av Svein Tønseth |
