Silizium kommt in der Erde sehr häufig vor. Zum Beispiel der Sand am Sandstrand oder der Wüstensand besteht zum grössten Teil aus Siliziumoxiden. Also eine Silizium-Sauerstoff-Verbindung. (SiO₂)

Unter Zuführung von Energie kann diesem Siliziumoxid der Sauerstoff abgespalten werden, wodurch man reines Silizium erhält.

Zu einem späteren Zeitpunkt kann Silizium wieder verbrannt oder durch andere Verfahren oxidiert werden, unter Abgabe der einst zugeführten Energie.

Silizium kann beliebig lange gelagert werden und hat eine Energiedichte, die annähernd so hoch ist wie die der Kohle.

Es ist denkbar, dass man in der Wüste grosse Solarkraftwerke baut, die den dort reichlich vorhandenen Wüstensand in Silizium umwandeln. Das Silizium kann dann zu einem beliebigen Zeitpunkt wieder in Energie umgewandelt werden.

Aus reinem Silizium und Wasser kann wieder Sand (Siliziumoxid) und Wasserstoff gewonnen werden. Silizium ist also auch für die Wasserstoffwirtschaft ein idealer Energieträger.

Der Sand kann dem Kreislauf von neuem zugeführt werden.

Die rot eingezeichnete Fläche im Bild rechts reicht aus, um den gesamten Energieverbrauch der Erde mit Sonnenenergie zu decken.

Im weiteren sind Silizium-Wasserstoff-Verbindungen möglich, die chemisch praktisch gleich aufgebaut sind wie die Kohlenwasserstoffe, ausser das die Kohlenstoffatome durch Siliziumatome ersetzt sind.

Die Silane können bei sehr hohen Temperaturen auch mit dem Luftstickstoff und hoher Energieabgabe reagieren. Da einige Silane auch flüssig sind, können sie theoretisch als Treibstoffe verwendet werden. Allerdings entsteht bei der Verbrennung Sand bzw. Siliciumnitrid (Si₃N₄). Beides sind feste, sehr abriebresistente Stoffe, die in einem Kolbenmotor erheblichen Schaden anrichten können. Siliziumnitrid wird denn auch zur Herstellung von abriebfesten Schleifscheiben verwendet.

Kurzkettige Silane sind ausserdem sehr giftig und hochexplosiv.

Oktan (C₈H₁₈)

Oktasilan (Si₈H₁₈)

Die zugehörigen Verfahren zur Siliziumgewinnung sind bekannt und werden für andere Zwecke bereits in der Industrie eingesetzt. Heute allerdings noch unter Einsatz von erheblichen Mengen Energie, insbesondere auch von Kohle als Reaktionspartner.

Trotzdem ist noch sehr viel Entwicklungsarbeit notwendig. Ebenfalls muss man sich über logistische Probleme frühzeitig Gedanken machen.

Es wird mindestens noch 20 bis 30 Jahre dauern, bis eine Siliziumwirtschaft zur Energiespeicherung umgesetzt werden könnte. Das sind nicht nur technische Gründe, sondern weil die Verfahren heute im Verhältnis zu den nicht erneuerbaren Ressourcen noch zu teuer sind.

Durch die hohe Energiedichte von Silizium ist es entsprechend gefährlich, wenn es unkontrolliert brennen sollte. Silliziumpulver kann sich an der Luft spontan entzünden. In Blöcke gegossen ist es aber sicher um einiges weniger gefährlich als Öl und Gas. Solarzellenfelder fangen ja auch nicht zu brennen an.

Angenommen, man würde Wüstensand in grossen Mengen in Silizium verwandeln und dieses dann in die Industrieländer transportieren. Es ist kaum anzunehmen, dass der nach der Energiegewinnung entstandene Sand wieder in die Wüste zurück gebracht würde, da das viel zu teuer wäre.

Bei den Silanen bin ich skeptisch. Es ist eher unwahrscheinlich, dass der "Benzin aus Sand" funktionieren wird.

Trotz den noch offenen Fragezeichen erscheint mir die Siliziumwirtschaft eine interessante Alternative, die einige Probleme der erneuerbaren Energien lösen könnte:

• Sonnenenergie fällt dann an, wenn die Sonne scheint und nicht unbedingt dann, wenn die Energie gebraucht wird.
• Wasserstoff in reiner Form ist sehr schwierig zu speichern. Über den Umweg Silizium lässt sich dieses Problem unter Umständen elegant lösen.