Här är Norges största industrisatsning

2011-09-20 23:00  
I det första steget i Elkem Solars femstegsprocess reduceras kvartssanden till kisel i en elektrougn.

I en nystartad fabrik i Kristiansand gör norska Elkem Solar högrent kisel för solceller. En mångmiljardsatsning på en ny tillverkningsprocess, som bara kräver en fjärdedel så mycket energi som den konventionella.

<p>Elkem Solars fabrik ligger inne på det industriområde där Elkem startade för mer än hundra år sedan. Här producerar koncernen i dag framför allt kisel och kisellegeringar till metallindustrin. </p> <p>Solarfabrikens chef, Geir Ausland, har varit med i utvecklingen av den nya processen från början. Han tar med mig på en snabb rundtur, med start i den gamla byggnad som i dag rymmer första steget i processen. </p> <p>I en bullrande elektrougn blandas kvartsand med koks. Kvartsen reduceras till kisel när blandningen smälts av kraftiga elektriska ljusbågar mellan "Söderbergelektroderna". </p> <p>- Alla som arbetar här har tidigare arbetat i den vanliga kiselproduktionen, säger Geir Ausland.</p> <p>- Det här handlar inte bara om teori, man måste ha erfarenhet för att köra processen, även om det här är en liten ugn på bara 12 megawatt.</p> <p>Elkem har satsat 4,2 miljarder norska kronor, ungefär 5 miljarder svenska, på att utveckla processen och fabriken i Kristiansand. Det är en av de största norska industri-investeringarna genom tiderna.</p> <p>Vid full drift ska fabriken producera 6 000 ton solcellskisel om året. Tillverkningen håller ännu på att rampas upp och ligger i dag på 85-90 procent av full kapacitet. Det renade kislet säljs till företag som smälter om det och tillverkar tunna kisel-skivor, wafers, som blir substrat för solceller.</p> <p>- Vi använder bara 25 procent av energin jämfört med den konventionella processen, säger Elkem Solars vice vd Trond Saeterstad.</p> <p>- Vår ambition är att vara kostnadsledande på marknaden.</p> <p>För solcellsindustrin innebär det inte bara att solcellerna kan bli billigare. Med radikalt minskad energiåtgång i kiseltillverkningen tar det kortare tid innan de "betalat sig" genom sin elproduktion.</p> <p>Elkem har en lång historia, både som teknikutvecklare av elektro-metallurgiska processer och som tillverkare. </p> <p>De första försöken att utveckla en alternativ kiselprocess gjorde man redan i slutet av 1970-talet, på uppdrag av Exxon och Dow Corning. </p> <p>I slutet av 1990-talet tog Elkem beslut om en egen utveckling. Processen har skalats upp i flera steg med pilotförsök. </p> <p>Kraven på renhet för solcellskisel är extremt höga, speciellt vad gäller föroreningar av bor och fosfor. </p> <p>I dag använder de flesta producenter en mycket energikrävande process, som bland annat innebär att kislet omvandlas till gasen triklor-silan och sedan återförs till fast form.</p> <p>Med Elkems teknik renas kislet i stället med metallurgiska och våtkemiska metoder i en process med fem steg. </p> <p>- Vi har fått bra värden på bor och fosfor, som är de föroreningar som bestämmer delar av egenskaperna hos solcellerna, säger teknikchefen Ragnar Tronstad.</p> <p>- Att vi byggde den första fabriken i Kristiansand var för att vi inte tordes dra i gång en ny process utan att vara nära teknologicentrum där den utvecklats.</p> <p>Att den första fabriken byggts inne på den trånga industritomten har fört med sig extra kostnader. Företaget räknar med att sänka investeringskostnaderna i förhållande till kapaciteten när man bygger nästa, betydligt större fabrik, troligtvis utanför Norge. Dessutom kan processen bli ännu billigare genom att det blir möjligt att återcirkulera material, dels genom att återföra det från senare processteg till tidigare, dels genom att ta hand om spill från wafersindustrin.</p>

Elkem Solar

Ort: Kristiansand.

Antal anställda: 350.

Bildades: 1904 för att utveckla elektrokemiska processer. Ägs av kinesiska Bluestar sedan april 2011.

Fem steg till solcellskisel

1. Smältreduktion. Kvartssand reduceras till kisel i elektrougn. Ugnen har kolelektroder som förbrukas och fylls på kontinuerligt, så kallade Söderbergelektroder. De utvecklades av Elkem i början av 1900-talet.

2. Slaggrening. Kislet går i flytande form till slaggbehandling som minskar halterna av bor.

3. Våtkemisk rening. Det stelnade kislet krossas och lakas med syror.

4. Gjutning. Kislet smälts på nytt och gjuts i kokiller, där det stelnar underifrån. Genom ”segring” koncentreras föroreningsämnena på ytan av götet.

5. Renkapning. De yttre, mer förorenade delarna av göten kapas bort. Kärnan styckas upp i 10-kilos-bitar. De paketeras för leverans efter ytbehandling och inspektion. Spillet går tillbaka in i processen.

Slutprodukten innehåller mindre än 0,7 ppm fosfor och mindre än 0,3 ppm bor.

Erik Mellgren

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt