Tilbake til søkeresultatene

ENERGIX-Stort program energi

Silicon production using hydrogen as reductant

Alternativ tittel: Silisium produksjon med hydrogen som reduksjonsmiddel

Tildelt: kr 12,0 mill.

Prosjektnummer:

325464

Søknadstype:

Prosjektperiode:

2021 - 2026

Midlene er mottatt fra:

Ideen bak prosjekt SiH2 er en helt ny prosess for produksjon av silisium, Si. Ved å bruke hydrogen istedetfor karbon som reduksjonsmiddel kan Si produseres uten CO2 utslipp. Prosjektet skal utvikle fundamental kunnskap som kan gjøre det mulig for silisium industrien å nå målet de har satt seg om null CO2 utslipp i 2050. Dette er et viktig skritt for å nå klimamålene i Paris avtalen. Silisium er den viktigste bestanddelen i solceller og derfor helt nødvendig for det Grønne skiftet. Det brukes i tillegg på flere andre viktige områder som i bygningsmaterialer, i silikoner og som tilsats i stål og aluminium i for eksempel biler. Det er stor sannsynlighet (25-50 %) for at det er norskprodusert silisium i mobiltelefonen din eller annet elektronisk utstyr du har. Men det trengs mye energi for å produsere silisium, 11 MWh/ton og i tillegg produseres det 5 kg CO2/kg Si. Industrien jobber hardt omed å få ned begge disse. Dette er ikke lett, og hydrogen kan ikke brukes direkte. Prosjekt SiH2 foreslår å løse dette gjennom en to trinns prosess. I denne fjernes ett av oksygenatomene i råmaterialet, SiO2, ved at det reagerer noe av silisiumet som er produsert i slutttrinnet og som sirkulerer i prosessen. Det andre oksygenatomet fjernes med hydrogen Før en slik prosess kan realiseres er det mange både teoretiske og praktiske problemer som må løses. Vi vil i SiH2 angripe disse gjennom en kombinasjon av teoretiske simuleringer på atom nivå og eksperimentale undersøkelser ved temperaturer opp til og over 2000 oC. Gjennom dette vil vi bygge opp fundamental kunnskap som trengs for videre utvikling av en helt ny prosess for silisiumproduksjon og klargjøre hvilke utfordringer som må løses for å realisere og utvikle denne

Project SiH2 presents a new process consept for silicon (Si) production where hydrogen is used as reductant instead of solid carbon, and thus without CO2 emissions. SiH2 will do the fundamnetal reserach required to obtain competence about the involved reactions and for clarifying the potentials for the proposed process. THe concept is based on reactions in two stages. First SiO-gas is produced by reaction between silica (SiO2) and Si. The produced SiO-gas is then reduced by hydrogen to Si and water vapour (H2O). Around half of the produced Si is recirculted back to the SiO generator and used there. In SiH2 the optimal conditions for the combined reactions in the system will be identified. Reaction mechanisma and kinetics for the two involved reactions will be determined by a combination of experimental investigations and theoretical modelling. The project includes a 3 year Post Doc. The project results will be open and shared both through publications and workshops. It is planned to arrange scientific workshop with international partners in INTPART Thanos and industrial workshop with Norwegian Si-producers.

Aktivitet:

ENERGIX-Stort program energi