Här utmanas Kinas kiseldominans

Om bara några månader kommer en ny reaktor att börja byggas vid institutionen för materialvetenskap. Reaktortornet kommer att nå hela vägen upp till taket i den pampiga ugnshallen på institutionen och blir den största pilotanläggningen på KTH:s campus.

Här ska företaget Green14 utveckla en process som kan bli starten på en ny era inom kiselproduktion – en process som kommer att vara miljövänligare och snabbare än tidigare sätt att ta fram högrent kisel.

Med hjälp av 3000 graders het väteplasma ska reaktorn omvandla kiseldioxid till kisel, en kritisk komponent vid tillverkning av solceller och halvledare. Till skillnad från traditionella metoder som använder fossila bränslen genererar processen med väteplasma vattenånga i stället för koldioxidutsläpp.

Det initiala målet är att tillverka kisel som lämpar sig för solceller, en marknad som Asien, särskilt Kina, helt dominerar.

– Detta blir det första försöket att producera miljövänligt kisel i pilotskala som kan konkurrera i pris. Om det lyckas kan det bli en ”gamechanger”. Det kan få med Europa i matchen igen, säger Björn Glaser , lektor och expert inom högtemperaturmetallurgiska experiment och projektets ledare på KTH.

Säkerheten avgörande

Startupföretaget Green14 kontaktade KTH i maj. Efter att ha gjort framgångsrika försök i liten omfattning vill de två ägarna utveckla en skalbar process. Företaget kommer att äga och driva anläggningen, och hyr en del av ugnshallen. Björn Glaser och Adam Podgorski, kemist från Australien och VD för Green14, kommer att arbeta tätt ihop.

Startupföretagets andra ägare, näringslivsprofilen Jan Dinkelspiel, är styrelseordförande för bolaget, med uppgift att övervaka investeringssidan av projektet. Om projektet blir framgångsrikt kommer Green14 att bygga en större anläggning i norra Sverige.

En avgörande utmaning i projekt, påpekar Glaser, är säkerheten.

– Kombinationen av extremt hög temperatur och vätgas är alltid en risk.

"Revolutionera processen"

För att säkerställa säkerhet och att alla stränga regler följs har projektgruppen anlitat ett externt företag som övervakar installationen och säkerhetsprotokollen.

Björn Glaser säger att samarbetet inte bara kommer att ge god PR för KTH och möjligöra gemensamma forskningsprojekt utan erbjuder också en unik möjlighet för studenter att engagera sig i banbrytande forskning. Men den verkligt stora potentialen av projektet sträcker sig långt bortom kiselproduktion och engagerade studenter.

– Om vi ​​lyckas utveckla processen kommer det att revolutionera sättet som andra metaller produceras, som koppar, titan och vanadin. Detta skulle minska koldioxidutsläppen från deras värdekedjor, minska deras koldioxidavtryck samtidigt som de blir billigare att tillverka, förklarar han.

– Jag är ganska övertygad om det kommer att fungera. Men det finns alltid en osäkerhet – det är forskningens natur.

Text: Anna Gullers

Projektet i korthet

• Traditionella metoder som reducerar kiseldioxid är beroende av fossila bränslen. Green14:s reaktor har en fossilfri process med vätebaserad plasmareduktion. Högtemperaturplasman genereras genom en kombination av väte och argongas.
• I stället för att processen genererar koldioxidutsläpp har väteplasman vattenånga som biprodukt. En annan viktig biprodukt är silan, som används till att producerar kiselanoder för litiumjonbatterier.