横浜国立大学 大学院
「籾殻からの金属ケイ素の省エネルギー的製造」によれば、
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「シリコン太陽電池は地球温暖化防止のためのエネルギーの切り札として期待されている。シリコン太陽電池の原料はケイ石(SiO2) を電気精錬することにより得られる金属シリコンである。地殻にはシリコンが酸素に次いで多く含まれ、資源的には無尽蔵と考えられているが、金属シリコンを製造するための高純度ケイ石の資源量は多くなく、局在している。
籾殻の約20wt%は活性なシリカ(SiO2) が含まれ、毎年稲作により生産され、その量は年間の世界の太陽電池などの半導体製造に必要なシリコンの8 倍以上のシリカが日本で毎年生産されている。
本研究では、籾殻に含まれている活性なシリカから金属シリコンを省エネルギー的に製造する方法について検討した。
電気精錬であるエルケム法では、シリカと炭素の混合物をアーク炉中で還元して金属を製造する方法であるが、籾殻シリカが活性であるために1100℃以上の温度でSiO が生成し、SiO は気相であるので、反応域から排出されてしまい、SiO2+2C → Si+2CO の反応は生じず、金属シリコンは得られなかった。
籾殻シリカにアルミニウムを混合し、これを1100℃以上に加熱するとテルミット反応(3SiO2+2Al → 3Si+Al2O3) が起こり、1300℃ 20 分でSiO2 の70%以上が金属シリコンに変換した。鉱物由来のシリカよりも転換率が高く、反応速度も大きかった。」
⇒太陽電池は再生可能エネルギーの要です。現行のＳＯＧ－シリコンとのトータルコストを比較して、どのくらいか興味あるところです。
金属シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）などのわが国の電気精錬は電気代が高いことで、撤退していますが、研究開発の進展に着目したいと思います。
