El silicio es un elemento fundamental en la tabla periódica y en nuestras vidas, sus usos van desde la preparación de siliconas hasta la industria cerámica, pasando por la fabricación de vidrio, esmaltes y aislantes. Además, se trata de un elemento de aleación en fundiciones y la posibilidad de controlar sus propiedades eléctricas, así como su abundancia en la naturaleza, ha hecho posible su aplicación en transistores, dispositivos microelectrónicos y circuitos integrados.
Asimismo, este recurso mineral es uno de los protagonistas indiscutibles de la transición ecológica para frenar el calentamiento global. Sin él, sería imposible producir los paneles fotovoltaicos que permiten generar energía solar, mientras que el ánodo de silicio es el electrodo que está permitiendo crear baterías eléctricas con una mayor densidad energética, una auténtica revolución dentro de la movilidad eléctrica.
¿Pero la producción de silicio es tan sostenible como sus usos? Tradicionalmente, para la producción de silicio se utiliza la reducción carbotérmica en un horno de arco sumergido (SAF, por sus siglas en inglés). Ahora varios investigadores, centros tecnológicos y empresas de toda Europa están inmersos en un proyecto para producir silicio de forma más rentable y ecológica. Hablamos del proyecto SisAl Pilot, financiado con fondos europeos a través del programa Horizon 2020, y que está desarrollando una alternativa de proceso con sede en Galicia.
El proceso de SisAl incluye la reducción aluminotérmica de cuarzo en escoria mediante el uso de materias primas secundarias, tales como la chatarra de aluminio y la escoria, para sustituir los reductores de carbono que se usan en la actualidad. Dado que presenta una mejor valorización de los flujos de residuos y subproductos, un consumo de energía inferior y menores emisiones de CO2 y de contaminantes nocivos, está considerado como un método revolucionario. Asimismo, ofrece una sólida contribución a la economía circular, donde la industria del aluminio actuará como proveedora de materias primas y como usuario final.
Este proyecto supera los 14 millones de euros de presupuesto y está siendo coordinado desde la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU), sin embargo, en la iniciativa participa un consorcio internacional de 22 socios, del que forman parte centros de investigación europeos y empresas nacionales e internacionales para la aplicación de los resultados, como Fundiciones Rey (Galicia), Befesa (Castilla-León), Elkem (Noruega) o Dow Corning (Estados Unidos).
Por la parte española intervienen, además, la fábrica Rey Bronze Castings, la empresa minera Erimsa, la de investigación SilBuCam y el Centro de Investigación y Tecnología Matemática de Galicia (CITMAga), todos ellos ubicados en la comunidad gallega.
Talento gallego para la producción sostenible de silicio
“El silicio calidad solar es el corazón de la fotovoltaica, que es la energía que en este momento se instala más en el mundo”, explicaba Javier Bullon, director general de SilBuCam, empresa consultora gallega especializada en procesos metalúrgicos. “El silicio es igual a energía, es igual a petróleo, lo mismo que el petróleo a la gasolina, o que el gas es energía. El silicio es la energía de moda”.
Galicia aporta talento y también la materia prima necesaria, ya que el subsuelo gallego alberga una reserva enorme de cuarzo, el material de donde proviene el silicio. Por ello, la minera Erimsa lo aporta al proyecto en España. Esta empresa, que lleva desde 1980 operando de manera sostenible en Galicia cuenta con varios centros de producción a lo largo de la comunidad: Begonte (Lugo), Frades (A Coruña) y Castillo (Pontevedra), donde proporcionan empleo directo a cerca de 200 trabajadores.
La otra empresa gallega implicada en el proyecto europeo es Fundiciones Rey, que posee instalaciones en Vilagarcía de Arousa y Cuntis (Rey Bronze). Allí se hizo una primera demostración práctica, extrayendo cuatro lingotes. Anecdótico en términos cuantitativos, pero todo lo contrario desde un punto de vista cualitativo.
Fundiciones Rey es una empresa familiar que, con 75 años de historia, va por su cuarta generación y tiene claro que es el momento de adaptarse al mercado y las nuevas técnicas, conjugando tradición con innovación.
La empresa de fundición tiene experiencia trabajando con hierro, acero, bronce y aluminio. Desarrollan productos para sectores como fundición naval, acerías, hydro y pulpa o papel. Su responsable destaca su afán por “ahondar en nuevas aleaciones”. Por ello, Javier Bullon se fijó en ellos para ejecutar SisAl Pilot. Ademas, en sus instalaciones están desarrollando un nuevo producto, una aleación de aluminio y silicio, conocida como aleación hipereutéctica, muy valiosa en el ámbito de la aeronáutica por sus buenas características mecánicas y un peso menor al del propio aluminio.
Galicia se convierte de esta manera en una de las sedes de una auténtica revolución en la producción de materiales críticos. SisAl Pilot representa un enfoque innovador y una fuerte contribución a la circularidad a través de una simbiosis industrial.
En todos los sectores, SisAl Pilot ofrecerá reducciones sustanciales en las pérdidas de rendimiento de materiales, una mejor valorización de los flujos de residuos y subproductos (finos de SiO2, calaveras de Si, escorias, chatarra, etc.), con un consumo de energía 3 veces menor y emisiones de CO2 radicalmente menores y contaminantes nocivos, a un coste considerablemente menor.
