Ny ESS prosess basert på wafer fines(kerf) som råvare

Solenergi er i dag den raskest voksende energikilde globalt. Samtidig med at produksjons- og installasjonstakten øker, øker også fokuset på en mer sirkulær/bærekraftig produksjon. Et vesentlig problem i industrien er at mer enn 30% av all silisium tapes i prosessen frem til ferdige solceller som kerf (fines) i kutteprosesser. REC Solar Norway har utviklet en prosess som løser denne utfordringen. Dette vil bidra til vekst i selskapet, samt mer bærekraftig prosess for industrien generelt. FoU prosjektet «Fines Recovery» med støtte fra Innovasjon Norge var et gjennombrudd for ny teknologi, og er en viktig forutsetning for industrialisering og kommersialisering av teknologien. Prosjektet viste at raffinering til solarkvalitet er mulig ved å kontrollere kvaliteten på inngående materiale ved kilden (waferprodusenter). Videre ble det funnet at materialet må agglomereres og smeltes for videre prosessering i en optimalisert versjon av REC Solar Norway sin tidligere prosess. REC Solar Norway har, med bakgrunn i det Enova-støttet forprosjektet: «Ny ESS® prosess basert på wafer fines (kerf) som råvare» identifisert nødvendig underlag for investering. Forprosjektet inkluderte tilgjengelighet og kvalitet på råvarer, logistikkstudier, prosjektering av nytt anlegg for mottak og forbehandling av materiale, interntransporter, lagring og tilpasning av nåværende smelteenheter tilsvarende en 50% overgang til kerfbasert produksjon. Etter forprosjektet gjensto arbeid med engineering av ovner for full konvertering (100%) til lavkarbon drift. Spørsmål om utfordringer koblet til kontinuerlig drift gjorde at risikobildet tilknyttet industrialisering fortsatt var moderat til høyt. REC Solar (Elkem Solar) startet sin produksjonen av solar grade Si med et strømforbruk på ca 40 kWh/kg produkt og en total produksjonskapasitet på ca 4500 MT/år. April 2018-tallene viste et spesifikt energiforbruk på ca 29 kWh/kg produkt, med en årlig produksjonshastighet på ca 8300 MT/år. Den nye prosessen er beregnet å produsere med et spesifikt energiforbruk på kun 18 kWh/kg, dvs en 36% reduksjon fra april 2018-nivåer. Dette tilsvarer det en reduksjon på ca 90 GWh/år ved full kapasitet. Dette samsvarer med at smelteovnen med effekt på ca 12 MW ikke lenger er en del av produksjonsprosessen for solcellerent silisium. Karbonfotavtrykk (CFP) av en kerf-basert prosess er også betydelig lavere enn for tidligere kvarts-baserte prosess. Omstilling til en lavkarbon-prosess, basert på kerf vil redusere CFP fra 14.5 kg CO2-eq/kg produkt (i 2018) til ca 5 kg CO2-eq/kg produkt. Også her tilsvarer reduksjonen bortfall av drift på smelteovnen. Dette er en reduksjon på ca 80000 MT CO2/år. Prosjektet er et stort løft for solenergien. Spesielt i Frankrike og Sør-Kore gir lavt karbonfotavtrykk en høyere salgsverdi på sluttprodukt. Siden fokus på bærekraft generelt, og lavt karbonfotavtrykk spesielt, er økende, forventer man at dette er et fortrinn som vil være viktig i stadig flere markeder.