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  26.08.12

Solidificao de silcio


Novo equipamento permitirá produzir lâminas de silício para compor sistemas de geração de energia fotovoltaica


O Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) inaugura hoje seu novo forno de solidificação direcional de silício, equipamento que dará apoio ao desenvolvimento do projeto que investiga rotas alternativas para a produção de silício grau solar (SiGS), matéria-prima na fabricação de coletores solares fotovoltaicos destinados à geração de energia elétrica.

O equipamento foi adquirido da Alemanha com investimento de R$ 1,43 milhão. Esse recurso foi mobilizado por meio do financiamento do projeto, que conta com R$ 12,5 milhões, sendo R$ 11,6 milhões do Fundo Tecnológico (Funtec), do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), e R$ 900 mil da Companhia Ferroligas Minas Gerais (MINASLIGAS), empresa parceira que a partir dessa pesquisa deverá viabilizar a produção do silício em escala industrial, voltado principalmente ao mercado externo uma vez que a demanda no País ainda é incipiente.

Forno de solidificação direcional é o primeiro no Brasil e na América do Sul da nova geração tecnológica, com capacidade para produzir lingotes de até 90 kg
 
A perspectiva do projeto é de um grande potencial de negócios com o SiGS por duas razões: de um lado o País é um dos maiores produtores mundiais de silício grau metalúrgico (SiGM), o que significa disponibilidade de matéria-prima para a produção do grau solar, e de outro esse mercado vem crescendo no mundo à razão de 30% ao ano.

Com o equipamento, os pesquisadores do Laboratório de Metalurgia e Materiais Cerâmicos (LMMC) poderão fazer lingotes de silício que em seguida são cortados, proporcionando as lâminas que compõem as placas fotovoltaicas. “Assim, é possível avaliar o desempenho do material produzido”, afirma o pesquisador João Batista Ferreira Neto, explicando que essa avaliação é complementar à análise química do silício.

O forno de solidificação direcional é o primeiro no Brasil e na América do Sul da nova geração tecnológica – esses fornos evoluíram para produzir lingotes de até 90 kg. O equipamento realiza a solidificação/cristalização direcional sem a movimentação do cadinho, e é mais simples de operar, com menor consumo de energia. “Assim, o processo que poderá se dar na indústria será simulado em laboratório”, diz o pesquisador.

Com o forno em operação, a próxima fase do projeto será avaliar a qualidade do silício produzido para ajustar o processo de purificação. Os teores de impurezas do SiGS devem ser menores do que 10 ppm (partes por milhão).

ROTA METALÚRGICA - O processo de produção que está em desenvolvimento no IPT é chamado de ‘rota metalúrgica’, por adotar o Silício Grau Metalúrgico (SiGM) como matéria-prima. Essa é uma nova rota que está sendo perseguida por empresas, universidades e institutos no mundo. Tradicionalmente, o SiGS é produzido por ‘rota química’, também conhecida como ‘processo Siemens’, o qual foi desenvolvido originalmente para obtenção do Silício Grau Eletrônico (SiGE), que é usado em chips de computadores e tem um grau de pureza muito maior.

“A as perspectivas do nosso projeto são promissoras”, afirma João Batista. O preço do silício no mercado varia de acordo com seu grau de pureza. O SiGS tem preço de 50 dólares por quilo, enquanto o grau metalúrgico, 1,5 dólar por quilo. Isso significa que a nova atividade em gestação no IPT permitirá agregar valor à indústria desse material, que poderá crescer em importância econômica.

Pela perspectiva do mercado interno, a expansão da tecnologia de células fotovoltaicas no País depende de uma revisão da legislação. Com a tecnologia de células fotovoltaicas, o consumidor passa a ser também gerador de energia. “Os sistemas tornam-se assim mistos e a questão da regulamentação é o primeiro passo para incentivar a difusão da tecnologia”, afirma o pesquisador.