Das Projekt "Herstellung von Rohsilizium durch Reduktion im Mikrowellenofen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Thermodynamik durchgeführt. Ziel des Projekts ist die grundlegende Untersuchung eines neuen Verfahrens zur Herstellung von metallurgischen Silizium (mg-Si) im Mikrowellenofen. Der neue Ansatz mindert den Energiebedarf im Vergleich zur konventionellen Herstellung im Lichtbogenofen deutlich, und erzeugt zugleich mg-Si einer höheren Reinheit. Das neue Verfahren soll experimentell auf seine Energieeinsparung, die Qualität des gewonnen Siliziums und seine Wirtschaftlichkeit untersucht und bewertet werden. Gleichzeitig sollen durch computergestützte Simulationen des chemischen und thermodynamischen Systems Einflussparameter identifiziert werden, um die Prozesse der Siliziumgewinnung im Mikrowellenofen weiter zu optimieren.
Im Rahmen des Projekts wurde ein neuartiger Mikrowellenofen zur Herstellung von Silizium ausgelegt und gefertigt. Im Ofen werden 92 Prozent der Mikrowellenleistung im Reaktionsgemisch in Wärme umgewandelt, womit die Anlage einen höheren Wirkungsgrad besitzt als gängige Lichtbogenöfen (85 Prozent). Die Analyse der Reaktionsprodukte in unabhängigen Laboren belegt, dass im Mikrowellenofen Silizium metallurgischer Qualität erzeugt werden kann. Auch wenn das Verfahren noch weitere grundlegende Untersuchungen, und eine Optimierung der Prozessführung erfordert, stellt es einen vielversprechenden Ansatz zur energieeffizienten Herstellung von Rohsilizium dar. Allein durch den höheren Wirkungsgrad und die fehlende Emission durch die Kohleelektroden ist eine Reduzierung der CO2-Emission um 7,5 Prozent im Vergleich zum Lichtbogenofen möglich. Durch das Fehlen der Elektroden als Quelle von Verunreinigungen besitzt das Rohsilizium zudem eine höhere Reinheit, so dass auch im folgenden Veredelungsprozess zu Solarsilizium Energie und somit CO2-Emission eingespart werden kann.