Spurenmengen an Silizium für gesunde Knochen, Bänder und Haut

Spurenmengen an Silizium (Si) sind für gesunde Knochen, Bänder und Haut sowie für die Zellgesundheit und die Regeneration von Kollagen und Elastin unerlässlich.

Der Umstieg von schwarzem SiC auf grünes SiC kann die Emissionen von Solarmodulen erheblich senken; allerdings kann die Einstellung der Kunden gegenüber einem solchen Umstieg je nach Branche sehr unterschiedlich ausfallen.

Grünes Siliziumkarbid

Grünes Siliziumkarbid ist ein extrem hartes, widerstandsfähiges, künstlich hergestelltes Material, das in vielen Industriezweigen zum Einsatz kommt. Es wird aus Quarzsand und Petrolkoks hergestellt, die in einem Lichtbogenofen elektrisch verschmolzen werden, wodurch scharfe, blockartige Körner mit einer Härte von 9,4 auf der Mohs-Skala (ca. 2600 Knoop-Härte), hoher Schneidleistung, stabilen chemischen Eigenschaften und erhöhter Festigkeit bei hohen Temperaturen entstehen – es ist sogar korrosionsbeständig! Zu den gängigen Anwendungsbereichen für grünes Siliziumkarbid zählen Schleif- und Abriebverfahren, darunter das Schneiden von Metallen, Keramiken und Glas.

Siliziumkarbidpulver kann zudem mit Hartmetall gesintert werden, um superharte Werkstoffe für verschiedene Anwendungsbereiche herzustellen, darunter Autobremsen und Kupplungen sowie Keramikplatten für kugelsichere Westen. Darüber hinaus ist Silizium auch ein wesentlicher Bestandteil von Fluor-Beschichtungen für Hochleistungskochgeschirr; es wird sowohl als schwarzes als auch als grünes Pulver hergestellt, wobei letzteres einen höheren Siliziumgehalt aufweist als sein schwarzes Pendant.

Das Submikron-Grünsiliziumkarbid von GNPGraystar wird so aufbereitet, dass bestimmte spezifische Oberflächen und Reinheitsgrade für technische und strukturelle Keramiken erreicht werden, was für Sinterprozesse von entscheidender Bedeutung ist, da diese die mechanischen Eigenschaften der Keramiken maßgeblich beeinflussen. Schnelle Qualitätskontrollen mittels Echtzeit-Röntgentransmissionsaufnahmen ermöglichen eine zügige Überprüfung der Qualität. Diese Technik ermöglicht die Erkennung von Fehlern im Sinterkörper und liefert Informationen über deren Größe, Volumen und Lage sowie über damit verbundene Fertigungsprobleme.

Grünes Siliziumoxid

Grünes Siliziumoxid ist ein natürlich vorkommendes Mineral mit zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten. Es kommt bei der Herstellung von Glas, Keramik und feuerfesten Materialien sowie in industriellen Prozessen zum Einsatz, die Hitzebeständigkeit erfordern, wie beispielsweise bei Beschichtungen und Lacken. Grünes Siliziumoxid dient zudem als hervorragender Isolator und korrosionshemmendes Material und spielt eine wesentliche Rolle in Halbleiteranwendungen. Durch unsere Technologie vermeiden wir direkte Kohlendioxidemissionen und senken gleichzeitig den Energiebedarf bei der Siliziumherstellung drastisch um bis zu 95% – wodurch sowohl Betriebskosten als auch Kosten für den Import von Strom aus fossilen Brennstoffen eingespart werden und wir herkömmliche Verfahren sowohl kosteneffizient als auch nachhaltig übertreffen.

Mithilfe der IR-Absorptionsspektroskopie wurde die Kinetik der Selbstorganisation von APTES auf chemisch gewachsenem Siliziumoxid (SiO₂) untersucht. Unsere Ergebnisse zeigten, dass die Bildung eines APS-Films von Parametern wie Temperatur und Sauerstoffkonzentration abhängt; darüber hinaus lieferte diese Technik Einblicke in die Si-H-Bindungen innerhalb von Si-O-Si-Systemen.

Silizium ist ein anorganisches Element, das typischerweise weiß ist und in Wasser kaum löslich ist. Es kommt in verschiedenen Mineralien vor, darunter Kieselgur – ein abgebautes Produkt, das aus den Schalen mikroskopisch kleiner Algen besteht – und wird als Lebensmittelzusatzstoff verwendet, um die Schaumbildung und Verklumpung von pulverförmigen Lebensmitteln zu verringern und Flüssigkeiten zu klären. Silizium ist außerdem als Bestandteil von Silikonkautschukmischungen und anorganischen Glasverbindungen zu finden; obwohl geringe Mengen für die Gesundheit unerlässlich sind, kann eine zu hohe Siliziumbelastung zu Arthrose oder Gelenkproblemen führen.

Grünes Siliziumnitrat

Siliziumnitrid ist ein elektronisches Keramikmaterial mit zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten in der Elektronikindustrie, beispielsweise bei Halbleitern, Solarzellen und Brennstoffzellen. Diese Keramik zeichnet sich durch hervorragende Kriechfestigkeit, Hochtemperaturfestigkeit, Oxidationsbeständigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit aus – Eigenschaften, die sie bei Elektronikingenieuren sehr begehrt machen. Die Herstellung von Siliziumnitrid erfolgt in der Regel durch Nitrieren von Siliziumpulverpresslingen; dies erfordert jedoch teure Anlagen und führt zur Entstehung erheblicher Mengen an Oxiden; zudem kann die Temperaturregelung problematisch sein; ein technologischer Durchbruch könnte all dies jedoch ändern – all dies.

Quarz und Wasserstoff sind die wichtigsten Rohstoffe für die umweltfreundliche Herstellung von Siliziumnitrat, während das Unternehmen nach Standorten mit zuverlässiger Stromversorgung aus erneuerbaren Energien sucht, um seinen Produktionsprozess anzutreiben. Darüber hinaus strebt das Start-up die Entwicklung eines emissionsarmen Siliziumherstellungsverfahrens an, das die Kohlendioxidemissionen senkt und gleichzeitig energieintensive Verfahren durch einfachere, energiesparende Verfahren ersetzt; zudem werden durch dieses Verfahren teure Lichtbogenöfen oder Siemens-Raffinationsverfahren überflüssig, wie sie in herkömmlichen Produktionslinien erforderlich sind.

Das Nitrieren kann mit verschiedenen Verfahren durchgeführt werden. Ein gängiges Verfahren besteht darin, Stickstoff und Wasserstoffgas in einer Atmosphäre zu mischen, wobei die Temperatur durch die Zufuhr von zusätzlichem Gas in das System geregelt wird. Dieser neue Ansatz erzeugt weitaus weniger flüchtige Oxide als herkömmliche Verfahren, ist wesentlich nachhaltiger, deutlich kostengünstiger und kann sogar Siliziumnitrat als Ausgangsstoff für zahlreiche Produkte liefern; das KTH Royal Institute of Technology in Stockholm betreibt diese Pilotanlage, die fünf Kilogramm Silizium pro Stunde produzieren kann.

Grünes Siliziumsulfat

Silizium ist ein essenzieller Mineralstoff, der zur Stärkung der Knochen dient. Es fördert den Knochenaufbau und erhöht die Knochendichte. Männer und jüngere (vor der Menopause stehende) Frauen, die über die Nahrung mehr Silizium zu sich nehmen, scheinen eine höhere Knochenfestigkeit aufzuweisen; diese Wirkung scheint sich jedoch nicht auf ältere (nach der Menopause stehende) Frauen auszudehnen, deren Körper eher Knochen abbaut als neue aufbaut. Darüber hinaus gibt es Hinweise auf den Einsatz von Silizium zur Behandlung von Osteoporose; seine Sicherheit in medizinischen Dosierungen ist jedoch noch nicht geklärt; bei bestimmten Personen kann Silizium seltene Nebenwirkungen wie Atemnot, Reizbarkeit und trockenen Husten verursachen.

Die Plasmatechnologie von GREEN14 ermöglicht es, die Siliziumproduktion für Solarenergie, Halbleiter und Batterien in Europa und den USA um bis zu 95% zu dekarbonisieren und wieder ins Inland zu verlagern, wobei erneuerbarer Strom als Energiequelle genutzt und der CO₂-Fußabdruck minimiert wird. Darüber hinaus werden durch das Recycling von Solarwafern und Silizium-Schnittabfällen aus früheren Produktionsprozessen die Umweltauswirkungen weiter reduziert.

Kunden aus der Solarmodulbranche fühlen sich in der Regel am stärksten von „grünem Silizium“ angezogen, da es die in den Produkten enthaltenen Emissionen erheblich senken sowie die Transparenz verbessern und die Versorgungsketten sichern kann. Umgekehrt sehen Kunden aus der Computerindustrie möglicherweise nur geringe Vorteile in einer Umstellung, da „grünes Silizium“ lediglich etwa 8–9% der Gesamtemissionen ausmacht, die mit den Endprodukten verbunden sind.