Förnybar energi trots ändlig resurs
För två veckor sedan publicerade Uppsala Fria en artikel om förnybar energi. Efter nätdiskussioner på Fria-sajten om att indium, en viktig komponent i en typ av solceller, är en ändlig resurs pratar vi därför vidare med Marika Edoff, docent och forskare inom solenergi vid Uppsala universitet.
– Det är svårt att säga hur mycket indium det finns, åsikterna går isär, säger Marika Edoff.
Om begränsningar för ytterligare expansion av indium-utvinning görs menar vissa att det räcker i ungefär tio år. Medan andra menar att det finns mycket mer indium än så. Dessutom kan både utvinningsmetoderna effektiviseras och framställningen av solceller förfinas så att mindre indium förbrukas för varje solcell. Samma sak gäller grundämnet tellur, även detta en ändlig resurs, som används för solceller av en annan typ (se faktaruta). Det är dock obestritt att både indium och tellur är ändliga resurser och därmed kan komma att begränsa tillverkningen av solceller av den typen som görs i dag.
Den största användningen av indium står tillverkarna av platta LCD-bildskärmar och touchscreens för. Den ökade förbrukningen har medfört att priset ökat markant sedan 2000 vilket i sin tur betyder att industrin letar efter billigare alternativ.
– Det går att byta ut indium i LCD-skärmarna mot zink-oxid som är mycket billigare. Då blir mer indium över till framställning av solceller, säger Marika Edoff.
En solcell håller i ungefär 25–30 år och efter det återvinns både glaset och komponenterna inuti. Återvinningen tillämpas redan under tillverkningen ifall någonting går fel, att några av komponenterna är värdefulla är något som både forskare och tillverkare av solceller är väl medvetna om. Därför pågår också mycket forskning för att ta fram nya material.
– Det tar tid att utveckla ett nytt material, därför måste vi börja nu, långt innan det vi använder nu tar slut, säger Marika Edoff.
Hon och hennes kollegor på Ångström laboratoriet i Uppsala undersöker bland annat möjligheten att bygga solceller av enbart koppar, zink, tenn och svavel – material som det finns gott om. Än så länge är verkningsgraden av dessa solceller bara tre procent men det verkar ändå lovande. Även andra material och vägar prövas.
– Vi försöker förstå vilka material som är bra och vilka som är dåliga. Vi både tillverkar material och mäter deras effektivitet, det är en ständig loop av lärande, säger Marika Edoff.
Hon betonar att alla försöker bidra med någon del av pusslet i jakten på det bästa material. Effektiviseringen av solenergin är det som är drivkraften för forskningen.
– Vi måste ta hand om solenergin, det är det som är framtiden. Vi bara måste göra det.
Indium och tellur – ändliga resurser för förnybar energi
• Indium används för solceller av typen Copper Indium Gallium (di) Selenide (CIGS), tellur för sollceller av typen Cadmium Telluride (CdTe).
• Namnen på solcellerna berättar vilka komponenter cellerna består av.
• Forskning pågår för att tillverka solceller som består av koppar, zink, tenn och svavel – material som det finns gott om.
Tre faktorer bestämmer tillgången till indium och tellur:
• Tillgängliga resurser – oklart hur mycket det finns för utvinning.
• Ökad geologisk förståelse – hitta och utvinna mer indium och tellur.
• Förbättring av teknologin – mindre indium/tellur kommer att behövas för varje solcell, LCD-skärmar kan tillverkas med annan material.
Ungefär 50 procent av det indium som utvinns idag används för tillverkning av LCD-skärmar och touchscreens.
Sedan år 2000 har priserna ökat markant på grund av den ökade tillverkningen av platta bildskärmar.
Källa: Materials availibility for thin film (TF) PV technologies development: a real concern? ICEPT Working Paper
