fredag 17. juli 2009

Ti gode grunner til å jobbe med solcelleforskning

Jeg begynner om under en måned i ny jobb, som PhD-stipendiat skal jeg forske på solceller på Institutt for energiteknikk (IFE) på Kjeller. Jeg skal jobbe med det som kalles for tandemceller, basert på vanlig silisium, men med et spennende lag oppå. For dem som lurer på hva tandemceller er for noe, er det kort forklart en dobbel solcelle, der hver av de to cellene tar opp forskjellige frekvenser (farger) av lyset fra sola. Slik kan effekten til solcellene i teorien nesten dobles. Problemet er at det blir litt dyrere enn vanlige solceller. Denne typen teknologi er i dag stort sett i bruk kun i satelitter, og til en viss grad i "vanlige" solenergiverk med konsentratorspeil.

Her er ti grunner til at solceller appellerer så mye til meg:
1. Det er nesten magisk.
Det tok meg over tre år med universitetsstudier for å forstå hvordan en fotovoltaisk solcelle faktisk fungerer, og jeg syntes at det rett og slett er ganske fantastisk at vi klarer å lage elektrisk strøm direkte fra lys, uten å gå via noe som helst form for tradisjonell generator eller annen mekanikk.
2. 10.000 ganger mer enn vi trenger.
Solenergien som treffer jorda til en hver tid tilsvarer ca. 10.000 ganger menneskenes energiforbruk. Det er med andre ord nok å ta av, og i mange land vil bare det å dekke taket på alle bygninger med solcellepaneler teoretisk sett være nok til å dekke hele landets energiforbruk.
3. Nesten null CO2.
Når solceller først er produsert og installert, slipper de ikke ut noe som helst forurensing i løpet av sin levetid. Produksjonen vil nødvendigvis forårsake en del utslipp, en NTNU-studie anslår at CO2-utslippene forbundet med produksjon av solceller er på ca. 24 gram per produsert kWh. Men dette er lite i forhold til andre energikilder, gjennomsnittet for elektrisitetsproduksjon i Europa ligger på rundt 500 g/kWh.
4. Solceller lages av stein.
Dagens kommersielle solceller lages stort sett av silisium. Silisium er, etter oksygen, det grunnstoffet det finnes mest av i verden.
Det utvinnes i dag fra kvarts, som er verdens nest mest vanlige mineral (etter feltspat). Det er med andre ord ikke grunn til å forvente at vi støter på peak solar innen de nærmeste ### milliarder årene.
5. Sollyset er rettferdig.
Selv om solen skinner mindre i Trondheim enn i Oslo, kan sollyset sies å være ganske jevnt distribuert over kloden i forhold til andre energikilder som vannkraft, olje, gass, vind, og så videre. Mange utviklingsland egner seg spesielt godt for utnyttelse av solenergi, og det kan tenkes at de kan utnytte fordelene med å ikke ha en godt etablert infrastruktur for energi til å gjøre utbyggingen av solenergi enklere.
6. Det er enkelt.
På tross av at det tok oss mange hundre år med vitenskaplig utvikling før man klarte å lage en solcelle, er teknologien i bruk kanskje den enkleste av alle måter å generere elektrisitet på. Hold solcellen opp i sola, koble den til en motor, og motoren går. Bare batteriet er enklere, det trenger ikke lys for å fungere. Men det går jo tomt, da.
7. God ny teknologi.
Verdens første solcellepaneler ble satt sammen i laboratorier for litt over 50 år siden. De hadde en effektivitet på rundt 6%. I laboratorier i dag testes solceller med effektivitet på opp til 41% energi-effektivitet. Utviklingen har gått fort, og ikke minst innsatsen som har blitt gjort innen produksjon av solcellematerialer har gjort at strøm fra solceller i dag nærmer seg prisen på strøm fra fossil energi.
8. Norges eksport av fornybar energi i fast form.
Norge har i dag verdens mest klimavennlige elektrisitetsproduksjon. Vårt elektrisitetsforbruk dekkes i dag stort sett av vannkraft, og når produksjonen øker fremover, må vi bruke strømmen til noe. Den kan enten eksporteres som ”råvare”, eller vi kan bruke den til å produsere mer solceller og solcellematerialer. Slik kan vi eksportere vår rene, fornybare energi i fast form til land som har bruk for mer fornybar energi fra sola. En solcelle plassert i Sør-Europa produserer i 20-40 ganger mer energi i løpet av sitt livsløp enn det som går med til produksjonen.
9. Framtiden er lys.
Mens teknologien blir bedre og produksjonskostnadene går ned, øker prisen på konkurrerende energikilder (fossile). Samtidig øker oppmerksomheten rundt klimaproblemer, og mange land har problemer med egen energisikkerhet. Dette gir gode argumenter for at solenergi vil fortsette den voldsomme utviklingen vi har sett over de siste ti årene.
10. Norge er i front.
Til tider lite sol, men Norge har en sterk industri for solceller. Norge er i verdenstoppen når det gjelder produksjon av silisium til solceller, og det norske selskapet REC er et av verdens største selskaper innen solcelleproduksjon. Sammen med Elkem, Norsun, Fesil Sunergy, Norsk Solkraft og en hel rekke andre industriselskaper, står de for en levende industri som stadig vokser. Sammen med forskningsinstitusjonene NTNU, SINTEF, IFE og UiO kan vi fortsette seiersløpet inn i fremtiden, og ta med oss resten av verden!

3 kommentarer:

  1. Trygve du har 9 veldig bra argumenter. Nr 10 er litt tvilsom for når jeg reiser rund i Europa, og ser alle aktiviteter i denne bransjen. Mye nybygg blir subvensionert når folk setter solceller på taket. Jeg ser f.eks Freiburg Universitet i Tyskland hvor der er en uhyr stor aktivitet innenfor feltet - hvor der er solcellefabrikker side om side med forskningscentre og en hel ny bydel som er byggd opp, for å forske og vise frem - med 0 energi som mål. 0 energi betyr at der ikke brukes mer energi, enn huset kan produsere selv. Disse centre driver storstilet forskning og jeg ser veldig lit av det i Norge. Jeg var med til å sette det i gang i Danmark i 1979 og Danmark er kommet langt på den økologiske front. Nye økologiske landsbyer blir byggd med solceller som en naturlig del. Her er det mange hinter og mye uvitenhet. Pressen ennå håner økologien og staten gir lite eller ingen støtte til omstilling til solenergi eller økologi.
    Jeg opplever skepsis fremfor nytenkning, skepsis som også fantes i befolkningen i Europa i 70 og 80 tallet. Men nå ser naboer hvordan det virker og blir overbevist denne veien. Det er eksemplene vi trenger her i landet. Vi planlegger en ny landsby med helt nye husformer og livsformer og vil produsere alt energi selv. Når landsbyen er ferdig kan folk se hvor enkelt det er og dette vi få en mye større effekt enn 1000vis av artikkler på nettet, som kanskje ingen leser.
    Være et godt eksempel selv og vise hvordan, er den beste våpen mot uvitenhet og skepsis, Trygve. Så mye har jeg lært av de siste 40år på dette felt i Europa og California. Dere gjør en fantastisk jobb! Fortsett og dere får vår fulle support.

    Gerrith
    økologiportalen.no

    SvarSlett
  2. Hei Gerrith!

    Takk for tilbakemeldingen! Du har et veldig godt poeng. Som Sverre skriver i denne bloggens siste innlegg om havvind, mangler det en langsiktig nasjonal satsing. Dette gjelder også innen solenergi. Så langt har utviklingen innen solenergi i Norge vært drevet av et knippe meget talentfulle industrialister, som så en mulighet innenfor produksjon av solceller og silisium for bruk i disse. Men det har vært så godt som ingen satsing fra politisk hold, og vi ser også at på bruk av solenergi er vi fortsatt svært dårlige. Vi trenger sårt flere gode eksempler!

    SvarSlett
  3. Hei

    flotte greier dette:) Enig med Mcbruker på nr 10.. kunne ha vært.

    Utviklingen går enormt fort på dette nå, men vi har dessverre solgte Elkem og solavdelingen. Think er konk og Rec snart likså. Næringsministeren tror ikke på norsk industri,men med vårt oljefond, forskerteam og ekspertise kunne Think vært ledende innen elbilog mye annet, og Rec kunne operert rundt i verden som statoil gjør. Vi kunne kjøpt Sahara.. Hvorfor får andre det til?

    Med et malingsstrøk kan man snart omgjøre husets fasade til et solkraftverk som framskaffer energi...

    Et forskerteam fra University of Notre Dame i USA meldte nylig om gjennombrudd i forsøket på å lage en solenergi-maling av nanopartikler, Solcellemaling til å male huset med. Hva med El-bilene? Forøvrig har Israelske Phytagoras Solar har utviklet et solcelle-vindu som er lønnsomt etter 3-5 år. Les mer her
    http://www.gwh.no/snart-kan-du-male-huset-med-solenergi/

    mvh

    SvarSlett