Vi har allerede omtalt energiøkonomen Lars Schernikau her på siden i forbindelse med bogen The Unpopular Truth about Electricity and the Future of Energy, om det umulige ved den grønne omstilling. På sin blog har Schernikau nu skrevet en interessant artikel om den store betydning, kul har for et vigtigt element i den grønne omstilling: Solcellerne.
Det vigtigste element i solcellerne er de tynde silicium-skiver, der skal have en ekstrem grad af renhed for at cellerne vil fungere. Silicium er et grundstof, der ikke findes i ren tilstand i naturen. Det findes oftest i forbindelse med ilt, silicium-dioxid, også kendt som kvarts, der er de hvide korn i almindeligt strandsand. Kvarts finder man også i mange bjergarter, f.eks. granit.
For at fremstille rent silicium er man nødt til at starte med de renest mulige råvarer, og i praksis går man efter strandsand af høj kvalitet – dvs. uden andet end kvartskorn. Nu skal man have skilt silicium og ilt fra hinanden, og der gør man ved hjælp af kul ved høj temperatur. Den kemiske formel for reaktionen ser således ud:
SiO2 + 2C + varme => Si + 2CO
hvor Si er silicium, C er kulstof, og O er ilt. Foruden silicium giver processen kulmonoxid, CO.
For at processen skal lykkes, skal kvartssandet være mindst 99,95% rent. Det er svært at opdrive i naturen, og derfor bruger man forskellige metoder til oprensningen før reaktionen med kulstoffet. Sandet skal også formales til pulver, før det kan bruges.
Kul er jo heller ikke bare kul. Til processen her skal benyttes meget rent kul, uden alle mulige urenheder, som man ellers som oftest finder i almindelige kulforekomster. Det er kun få steder i Verden, hvor man har kul af tilstrækkelig god kvalitet, og selv da skal det oprenses og sorteres, så det har den rigtige fordeling af størrelser på stykkerne.
Et alternativ er petcoke, som er et restprodukt fra olieraffinering, men det er heller ikke simpelt at bruge. Kuriøst nok er der også nogen, der bruger flis, fremstillet ud fra tætte og ædle træsorter. Det skulle give et udmærket resultat, men det er træer, der er svære at få fat på i mængder, der for alvor kan gøre en forskel.
Det fremstillede silicium er slet ikke rent nok til brug i solceller. Der må yderligere oprensning til og målet er en renhed på 99,999999999%. Det opnår man i praksis ved en meget energikrævende proces, der indebærer, at man formaler siliciummet, blander det med saltsyre og den dannede forbindelse får derefter lov til at udkrystallisere på en gloende varm pind af silicium. Hver pind tager flere dage at fremstille, og i den periode skal processen køre kontinuerligt uden den mindste afbrydelse. Det kræver en 100% stabil og pålidelig strømforsyning, og der er tale om et meget stort energiforbrug. Man kan således ikke fremstille solceller på basis af strøm fra solceller, om man må sige det på den måde…
Det dannede silicium består af mange små krystaller og nu skal det smeltes en gang mere, og der skal tilsættes bitte små mængder af såkaldte doping-materialer, f.eks. gallium eller fosfor. Blandingen skal have lov til at køle af meget langsomt, hvorved man kan skabe én stor krystal, der måske er 20-30 cm i diameter og 1-2 meter lang. Efter afkøling er den klar til brug i de færdige solceller. Alene denne sidste proces, der også kræver en stabil strømforsyning, kan bruge op til 100 MWh pr. ton silicium. Det er 6 gange mere end den indledende proces.
Dernæst skal de færdige paneler produceres. Det indebærer en række trin som følger:
- Udskæring af de tynde skiver.
- Produktion af solcellerne og modulerne, hvilket kræver aluminium, glas, kobber, plastik, sjældne jordarter, syre og over 400 kemikalier.
- Fundamenter og stativer til opsætning af panelerne, som kræver stål eller aluminium og beton.
- Transport til det sted, hvor solcellerne skal opstilles.
I dag fremstilles langt de fleste solceller i Kina, se fig. 1. Specielt med hensyn til de tynde siliciumskiver er kineserne næsten enerådende. Kun når det drejer sig om den mere simple samling af solcellerne og modulerne er der flere lande involveret, men deres andel af markedet er meget lille.
Kineserne har således brug for enorme mængder af stabil strømforsyning, og den kommer næsten udelukkende fra kulkraftværker. Fig. 2 viser udviklingen i Kinas elforsyning fordelt på energikilder. Samlet set har landet for længst overhalet både USA og Tyskland i elproduktion, og man ser, hvordan kul tegner sig for broderparten. Sol og vind udgør kun en meget lille del, og figuren viser klart, at Kina overhovedet ikke bevæger sig i retning af en overgang til sol og vind, som mange her i Vesten ellers ynder at drømme om.
Fig. 3 viser det globale forbrug af energikilder til elektricitet. Også her ser man en stigning i kulforbruget, der nåede et rekordhøjt niveau i 2022. Denne udvikling trækkes i høj grad af Kina.
Kina fører også an, når det gælder etableringen af nye kulkraftværker, som vist på fig. 4. Efter et par mere stille år i 2021 og 2022 kom der i fjor fuldt tryk på udbygningen med knap 50 GW installeret. Det svarer stort set til Tysklands samlede forbrug.
Grøn omstilling i Kina er ikke lige om hjørnet, og slet ikke hvis de fortsat skal dække den Vestlige Verdens appetit på solceller (+ elbiler og batterier).
Lars Schernikau slutter i øvrigt sin artikel med at anbefale, at man fortsat investerer i kulindustrien, den har en lysende fremtid foran sig.
Danish
“Vågn op” bruges af en religiøs sekt, så det vil jeg ikke bruge, men vi har virkelig brug for en politiker der klart siger “videnskab afgøres ikke via flertalsdiktatur”. Jeg mener, at Alex Vanopslagh har evnerne, men han sponseres måske af folk, der tjener penge på den grønne omstilling? LA’s klimaordfører var investor i flere grønne omstillings selskaber sidst jeg googlede det. Danmarksdemokraterne er vist vores håb for at stoppe det vanvid der foregår. Inger Støjberg kan sagtens forklare folket, at CO2 er livets gas – ikke forurening. Hun går klart ind i folks fornemmelser for fornuft.
Kære Michael Rasmussen
Vi prøver med al kraft at få Folketinget skiftet ud med folk, der har hovedet skruet rigtig på. Det er en svær øvelse, men vi skal bevare troen på at der på eet eller andet tidspunkt vil komme nogle mennesker til magten, som ikke tænker på dem selv; men på BEFOLKNINGEN.
Det er selvsagt ikke nemt, når man tænker på at der er 5,8 millioner mennesker i et lille land som Danmark, som alle har en MENING og HOLDNING til klimaet; men ikke viden og baggrundskendskab ! Det er som med fodboldslandsholdet; alle ved hvad der skal gøres, men ingen gør noget som helst. Man bygger bare videre på de antagelser og media indflydelse, der passer bedst for tiden.
Jeg har før gjort opmærksom på det; venligst start et nyt parti og jeg vil støtte dette med hele mit hjerte.
Det er desværre ikke tilstrækkeligt at stille energibehovet ved fremstillingen op mod energihøsten i panelets levetid( de nyere og tyndere kun ca 15 år). Solenergi er så svær at høste at der kun bliver en faktor 2 tilbage efter tab til den nødvendige backup grundet nat og skyer. Begrebet har Dr Schernikau i sin bog omtalt som eROI eller det samlede energiudbytte og en faktor 2 fører os tilbage til romertiden. Det bliver en svær kamel at sluge for politikerne, men fysikken lader sig med sikkerhed ikke overliste..
En virkelig interessant artikel.
Et oplagt spørgsmål trænger sig på.
Hvad er forholdet mellem den energi der forbruges ved produktion af et solpanel og den energi et solpanel producerer gennem dets levetid ?
Der blev i Aalborg lavet en undersøgelse, der gik på CO₂-udledningen ved fremstilling af panelerne og den efterfølgende “besparelse” i CO₂. For at udføre regnestykket skal man gøre en hel række antagelser, bl.a. om CO₂-udledningen fra den strøm, som solcellerne nu erstatter. Her er frit valg på alle hylder. Det viste sig også, at de forskellige solcellefabrikanter har meget varierende energiforbrug i deres fremstillingsproces. Men alt i alt kan man vel regne med 2-5 års “tilbagebetalingstid” på energien.
Spot on.
Prøv at få det banket ind i hovedet på dem der har magten og bestemmer over os.
Det er tilsyneladende ikke muligt, så vi fortsætter for fuld fart ud over kanten, med hovedet under armen..