Muss Siliziummaterial zur Energiespeicherung verwendet werden

Batterien, insbesondere Lithium-Ionen-Akkus, sind eine verbreitete Form der Energiespeicherung und werden in vielen elektronischen Geräten sowie für Elektromobilität eingesetzt. Für größere Energiemengen kommen zudem Methoden wie Pumpspeicherkraftwerke zum Einsatz, bei denen Wasser in Zeiten geringer Nachfrage in höher gelegene Reservoirs

Was ist ein Energiespeicher?

Die grundlegende Idee für derartige Energiespeicher ist keine neue: schon ab dem 15. Jahrhundert wurden Federn dazu genutzt, um Energie für eine Vielzahl von Gerätschaften zu speichern, von mechanischen Uhren bis hin zu Industriemaschinen.

Wie viel Silizium wird für die Herstellung benötigt?

Eine Rückgewinnung des Sägeabfalls in Form von solarfähigem Silizium ist bislang nicht gelungen, es kann bestenfalls in niederpreisige Anwendungen einfließen, wie z.B. der Stahl- oder Aluminiumindustrie. Das Gewicht eines 210x210 mm2 Wafers beträgt ≈17 g (Waferdicke 165 μm), für die Herstellung werden jedoch ≈24 g Silizium benötigt.

Was sind die Vorteile von Silizium?

Mit seiner enormen Speicherkapazität hätte Silizium entscheidende Vorteile gegenüber Materialien in herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien. Doch aufgrund seiner mechanischen Instabilität war es bisher kaum möglich, Silizium für die Speichertechnologie zu nutzen.

Wie viel Silizium enthält eine Batterie?

So ließe sich ihr Speicherpotenzial maximal ausschöpfen. Anoden in herkömmlichen, aufladbaren Batterien bestehen bisher gerade einmal aus etwa 10 bis 15 Prozent Silizium.

Wie viel Silizium wird in der PV-Industrie verarbeitet?

Im vergangenen Jahr wurden laut BNEF [11] global 268 GWp neu installiert, für 2023 werden 315 GWp erwartet. Legt man einen Siliziumverbrauch von 2,6 g/Watt zugrunde, wurde 2022 eine Silizium-menge von 700.000 Tonnen in der PV-Industrie verarbeitet, spätestens 2024 wird die Grenze von einer Million Tonnen Solarsilizium erreicht werden.

Wie geht es weiter mit der Energiewende?

Mit den immer größeren Mengen an billig produzierter grüner Energie drängt aber auch die Nachfrage nach dem zweiten entscheidenden Puzzlestück der Energiewende: dem Speicher. Bis heute sind die CO 2 -Bomben Erdöl und Kohle die effizientesten chemischen Energieträger. In Zukunft werden wir sie ersetzten – aber wodurch genau?