Zelfs op de bodem van de diepzee wordt gezocht naar de kritieke grondstoffen die nodig zijn voor zonnepanelen, windmolens en elektrische auto’s. Kan de energietransitie ook vorm krijgen zonder de aarde aan gort te delven?
Tussen het zeeoppervlak van de Stille Oceaan en het dek van een gigantisch schip hijst een vrouw zich aan een touw omhoog. Vastberaden gaat ze naast haar collega’s staan. Hun knalgele spandoeken, die voor hen over de reling hangen, verkondigen een duidelijke boodschap: STOP DEEP SEA MINING.
5 kilometer onder de Greenpeace-activisten, die hun protestacties uitgebreid filmen, is de zeebodem bezaaid met mangaanknollen: zwarte klompjes ter grootte van een aardappel, vol met nikkel, kobalt, koper en mangaan. Op die metalen heeft Gerard Barron, CEO van diepzeemijnbouwbedrijf The Metals Company, zijn zinnen gezet.
De excentrieke zakenman – ooit door een marketingbureau omgedoopt tot ‘de Australische Elon Musk’ – houdt tijdens elk mediaoptreden hetzelfde verkooppraatje. Zonder de klompjes is het onmogelijk genoeg batterijen voor elektrische auto’s te produceren en The Metals Company heeft een plan om ze op te vissen, zo luidt zijn boodschap.
Met dit (nog in de onderzoeksfase verkerende) plan probeert Barron het klimaat naar eigen zeggen een dienst te bewijzen. Op het eerste gezicht zit daar wel wat in. De klimaatambities vragen inderdaad om een enorme hoeveelheid kritieke grondstoffen: metalen en mineralen die de bouwstenen vormen voor onder andere elektronische apparaten, microchips, zonnepanelen en batterijen.
Kritieke grondstoffen zijn cruciaal voor de wereldeconomie, en het grootste deel van de wereld is ervoor afhankelijk van een handjevol landen, aangevoerd door China.
Die afhankelijkheid dreigt alleen maar toe te nemen: de vraag naar kritieke materialen groeit tussen 2020 en 2050 in totaal met een factor zestien, zo schatte de Leidse onderzoeker Yanan Liang in haar promotieonderzoek. Daaronder vallen ook de materialen in de mangaanknollen: de vraag naar mangaan is in 2050 naar verwachting 23 keer zo groot als in 2020, bij kobalt is dat 30 keer, bij nikkel 57 keer en bij lithium 88 keer.
Tenminste, als de wereld dan volledig draait op hernieuwbare energie en alle landen fossiele brandstoffen in de ban hebben gedaan. Daar zit tot nu toe geen schot in, de fossiele uitstoot stijgt nog altijd. Maar als landen de klimaatdoelstellingen willen halen – zoals ze in 2015 afspraken in Parijs – is een stormloop op kritieke grondstoffen onvermijdelijk.
Toch roept een grote groep wetenschappers bedrijven en overheden op de diepzeemijnbouwplannen in de ijskast te zetten. Easac, de Europese koepelorganisatie van nationale wetenschapsacademieën, waarschuwt voor onherstelbare schade aan de zeebodem en de kwetsbare ecosystemen daar. Bedrijven als The Metals Company rekken het begrip groene technologie wel erg op, zeggen zij.
Ook aan land is het delven van de kritieke materialen niet zonder keerzijde, voor mens én natuur. In de Democratische Republiek Congo zijn mensenrechtenschendingen rondom kobaltmijnen aan de orde van de dag, in Chili verzakt door lithiumwinning een zoutvlakte met 1 tot 2 centimeter per jaar en in Nieuw-Caledonië speelde de strijd om nikkel afgelopen voorjaar een rol bij anti-koloniale protesten. En dan stoten de dieselgeneratoren die energie leveren voor het delven van grondstoffen ook nog eens broeikasgassen uit.
Maar kritieke materialen zijn cruciaal voor de energietransitie. Dus: hoe komt de wereld op een zuivere manier aan genoeg grondstoffen? Een rondgang langs experts, met vijf oplossingen.
Een speerpunt van het Europese grondstoffenplan is het openen van nieuwe mijnen, voornamelijk om de afhankelijkheid van China te verkleinen. Het streven: in elk geval 10 procent van de benodigde grondstoffen uit mijnbouw op het eigen continent halen.
In Nederland staan nog geen nieuwe mijnen op de planning. Hoewel er op bepaalde plekken lithium in ons grondwater zit, bemoeilijken de hoge energieprijzen en een gebrek aan ruimte en juist geschoold personeel de winning ervan. Elders in Europa zijn wel al vergevorderde plannen, zoals in Portugal en in Finland, waar de lithiumwinning binnenkort van start gaat.
Goed idee, vindt Ester van der Voet, emeritus hoogleraar duurzaam grondstofgebruik aan de Universiteit Leiden. De verwoesting die het fossiele systeem veroorzaakt is ongeëvenaard, de nadelen van metaalwinning vallen daarbij in het niet. ‘Voor steenkool en bruinkool vindt nu veel meer mijnbouw plaats dan ooit voor kritieke materialen nodig zal zijn’, benadrukt ze.
Recent Leids-Delfts onderzoek lijkt dit te bevestigen. ‘Bovendien zijn uitstootvrije mijnen technisch mogelijk, bijvoorbeeld door elektrische generatoren te gebruiken’, voegt Benjamin Sprecher, coauteur van dat onderzoek en docent kritieke materialen aan de TU Delft, daaraan toe.
Toch zitten er volgens Sprecher veel haken en ogen aan mijnbouw. ‘Mijnen zijn inherent destructief: als men grondstoffen onder een bos vandaan haalt, kan het bos niet blijven. Ook mijnafval is een probleem.’ Bijvoorbeeld omdat mijnbouwbedrijven vloeibaar residu in enorme meren opslaan. Met potentieel catastrofale gevolgen, zoals in 2019, toen een doorgebroken dam bij een Braziliaanse ijzerertsmijn 290 mensen het leven kostte.
Zo min mogelijk nieuwe mijnen openen, is dus het devies. Om toch aan genoeg kritieke grondstoffen te komen, is het recyclen van materialen cruciaal, aldus Van der Voet. Daar is nog veel te halen, bleek uit een recent rapport van het Internationaal Energieagentschap.
Een voorbeeld: koperen waterleidingen, die in Nederland ongebruikt in de grond liggen. Van der Voet: ‘Gemakkelijk op te graven, waarna bedrijven het elektriciteitsnet ermee kunnen uitbreiden of er elektromotoren voor auto’s mee kunnen maken.’
Yanan Liang, auteur van het Leidse promotieonderzoek naar de kritieke materiaalbehoefte, ziet meer mogelijkheden.
‘Met metalen uit afgebroken oliepijpleidingen, raffinaderijen en boorplatforms kunnen we potentieel 10 procent van de vraag opvangen. En in alle auto’s die nu in omloop zijn, zit genoeg platina voor alle toekomstige groene waterstofproductie ter wereld.’
Daarvoor is wel een sterke recyclingindustrie nodig. Nederland zou er goed aan doen die op poten te zetten, aldus Van der Voet. ‘De omstandigheden zijn ideaal. Er zijn veel recyclebare materialen beschikbaar en voor het invoeren van schroot hebben we met Rotterdam een gigantische haven.’
Het kost tijd voordat hergebruik écht zoden aan de dijk zet, benadrukt ze, omdat de toepassingen van de meeste kritieke materialen relatief nieuw zijn. Zo is er weliswaar veel koper in omloop, zeldzamere metalen als neodymium – belangrijk voor windmolens – zijn nog schaars. ‘Daarvan komt nu weinig in de afvalfase terecht, volstrekt onvoldoende om aan de vraag te voldoen. Pas wanneer de nieuwe infrastructuur is opgebouwd, kan recycling een belangrijke bron van kritieke materialen worden.’
Hebben al die windmolens, zonnepanelen en batterijen, echt zo veel metaal nodig? Kan dat niet anders?
Dat kan, zegt Sprecher: zo ontwikkelen bedrijven batterijen die geen lithium bevatten, maar natrium, bekend van keukenzout. Het Delftse Aquabattery haalde daar afgelopen april een investering van 6 miljoen euro voor binnen en ook China zet erop in.
In dat land, het absolute zwaartepunt van de wereldwijde batterijproductie, kunnen batterijgiganten op korte termijn natriumbatterijen vervaardigen, zonder al te grote aanpassingen aan de productielijn, beweren ze. Minpunt: lithiumbatterijen hebben nog altijd een hogere energiecapaciteit en zijn stukken goedkoper.
Ook zonnepanelen en windmolens kunnen van hun kritieke grondstofverslaving afkomen, aldus Van der Voet. ‘Duurzame energieopwekking met minder kritieke materialen kan al, maar het opschalen van de productie kost tijd en geld.’
Zulke hordes wegnemen en nieuwe innovaties aanwakkeren gaat niet vanzelf, meent Sprecher, maar vraagt om ‘gerichte overheidsinvesteringen’.
Nog een cruciale spil voor duurzamer grondstofgebruik volgens Sprecher: de productontwerper.
Neem het uit elkaar halen van producten. ‘Soms zit er ergens een sticker over een schroef, of zitten alle onderdelen aan elkaar vastgelijmd. Vervelend voor degene die het product uit elkaar moet halen, maar makkelijk te verhelpen als de ontwerper er tijdens de ontwerpfase over nadenkt.’
Belangrijk, want wie een smartphone, tablet of laptop gemakkelijk en goedkoop kan laten repareren, gooit hem minder snel weg.
Verder kunnen fabrikanten dergelijke apparaten van de prullenbak redden door langer softwareupdates aan te bieden, stelt Sprecher. Nieuwe EU-regels bieden een stok achter de deur: vanaf juni 2025 moeten updates minstens vijf jaar te installeren zijn.
Hét symbool voor alles wat mis kan gaan, aldus Sprecher: een niet-oplaadbare elektrische tandenborstel die een collega ooit aan hem liet zien. De grondstofonderzoeker kan zich er nog altijd over opwinden. ‘Als de batterij leeg is, moet je dat hele ding weggooien. Met batterij, elektromotor en al. Er bestaan veel te veel van dit soort onzinproducten.’
Die producten komen voort uit een economisch systeem dat niet is ingericht op efficiënt materiaalgebruik, stelt hij. ‘Materialen zijn vaak heel goedkoop, waardoor bedrijven er laks mee omgaan.’
In theorie is dit op te lossen met beleid waarin politici de adviezen van Sprecher en zijn collega’s meenemen. ‘Zo’n tandenborstel kun je gewoon verbieden, bijvoorbeeld.’
De praktijk is anders. Politici en ambtenaren luisteren vooral naar lobbygroepen en consultants, over het verminderen van de vraag naar materialen denken ze weinig na, verzucht hij. ‘Dat is zo cru aan diepzeemijnbouw. Je doet al die moeite om metalen te delven en dan maak je er een wegwerptandenborstel van.’
Geselecteerd door de redactie
Source: Volkskrant