De EU moet zelf aan mijnbouw gaan doen om ‘kritieke metalen’ te winnen. “Wij kunnen dat schoner dan veel andere landen.” (Foto: Dominik Vanyi / Unsplash)
De EU zou zelf aan mijnbouw moeten gaan doen om ‘kritieke metalen’ te winnen. “Wij kunnen dat schoner dan veel andere landen.” (Foto: Dominik Vanyi /Unsplash)

Grondstoftekorten remmen de energietransitie. Hoog tijd voor meer Europese mijnbouw en ferm beleid om de circulaire economie van de grond te krijgen, stellen Delftse experts.

Read in English

De oorlog in Oekraïne legt onze energie-afhankelijkheid pijnlijk bloot. Maar kunnen we ons losrukken uit geopolitieke houdgrepen als we overstappen naar groene energie? Dat valt te bezien. Voor onze duurzaamheidsambities hebben we grote hoeveelheden kostbare metalen nodig. Denk aan nikkel (voor batterijen), iridium (voor elektrolysers, waarmee watermoleculen zijn op te splitsen in waterstof en zuurstof) en zeldzame aardmetalen (voor elektrische auto’s en windmolens). Het gros daarvan haalt de Europese Unie (EU) uit het buitenland. China en Rusland zijn belangrijke leveranciers.

In een artikel in The Economist (26 maart) wordt de energietransitie zelfs omgedoopt tot commodity transition: van olie, kolen en gas naar ‘groene metalen’, waardoor de geopolitieke afhankelijkheid verschuift van autocratische oliestaten naar autocratische electro states.

Over dit onderwerp was vorige week een online bijeenkomst, mede georganiseerd door Benjamin Sprecher. Hij is expert in grondstoffen en circulaire economie bij de faculteit Industrieel Ontwerpen. De titel van de bijeenkomst laat weinig aan de verbeelding over: Grondstoffenschaarste, oorlog & de energietransitie: tussen groene ambities en geopolitieke realiteit.

Zeldzame metalen
Sprecher presenteerde ontnuchterende cijfers. Voor de Nederlandse energietransitie zijn, afhankelijk van het energiescenario, voor de periode tot aan 2050 22 tot 33 miljoen ton aan metalen nodig. En dat was nog gerekend voordat de EU – Nederland incluis – besloot om versneld van fossiele energie af te stappen vanwege de oorlog in Oekraïne. Driekwart van de bulk is ijzer. Maar in de mix zitten ook veel zeldzame ‘kritieke metalen’. Denk aan iridium, lithium, neodymium en dysprosium.

Om de energiedoelen van 2050 te behalen heeft alleen Nederland al tegen die tijd jaarlijks minstens 10 procent van de huidige mondiale productie aan die kritieke metalen nodig. Terwijl Nederland maar 0,2 procent van de wereldbevolking uitmaakt. Een enorme discrepantie. Vergelijkbare rekensommetjes kun je voor alle EU-landen maken. En dan kun je niet anders dan concluderen dat er een enorme spagaat zit tussen groene ambities en geopolitieke realiteit.

Of toch niet? “De transitie is mogelijk zonder onze ‘fair share’ van de wereldproductie aan metalen te overschrijden als we nu eindelijk eens werk zouden maken van de circulaire economie en ook in Nederland de toevoer van grondstoffen onderwerp van serieus beleid maken”, zegt Sprecher. De Nederlandse behoefte aan bovengenoemde kritieke metalen is volgens hem te reduceren tot slechts één of enkele procenten. “We komen heel ver als we inzetten op levensduurverlenging van producten en betere recycling. Maar daar hebben we verscherpte wetgeving voor nodig.”

‘Gedegen grondstoffenbeleid is een voorwaarde voor de energietransitie’

Hopelijk komt wetgeving nu eindelijk in een stroomversnelling. Maar als we Kamerlid Suzanne Kröger (GroenLinks), die ook (digitaal) aangeschoven was, mogen geloven, heeft het kabinet grondstoffen nog niet goed op het netvlies. En ook EU-beleid komt maar traag tot stand.

“Gedegen grondstoffenbeleid is een voorwaarde voor de energietransitie”, zei Kröger. “Maar die twee factoren worden in politieke discussies nauwelijks aan elkaar gekoppeld.” Het is volgens haar tekenend dat het ministier van ministerie van Economische Zaken en Klimaat zich zegt te ontfermen over de energietransitie, terwijl het onderwerp ‘circulaire economie’ is “weg geparkeerd in een poot van het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat”.

Ook Michel Rademaker, plaatsvervangend directeur van het The Hague Centre for Strategic Studies, liet weten dat het wat hem betreft tijd is dat de EU een duidelijke grondstoffen-industriebeleid voert, en dat er ook in Europa gemijnd gaat worden. Hij hoopt dat de oorlog in Oekraïne een wake-up call is. “Het voordeel is dat we het in Europa op een veel nettere manier kunnen doen dan nu gebeurt in veel van de landen waar we de grondstoffen nu vandaan halen.”

Rademaker wees erop dat in Zweden zeldzame aardmetalen te delven zijn en dat Finland en Servië rijk zijn aan lithium.

Geothermische bronnen
Maar mogelijk is dat nog maar het topje van de ijsberg, vertelde grondstoffenexpert Mike Buxton van de sectie resource engineering van de faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen (CiTG) deze maand aan het journalistieke platform Innovation Origins. “We hebben de oppervlakte van Europa al zeer goed verkend. Het is zelfs het best verkende geologische gebied ter wereld. Maar we hebben daarentegen relatief weinig details over wat er 400 meter onder de grond allemaal gebeurt.”

Volgens Buxton wordt momenteel volop onderzoek gedaan naar een veelbelovende techniek: elektrolytische metaalwinning, waarbij je water dat door gesteenten sijpelt onder stroom zet en zo reacties teweeg brengt die ertoe leiden dat de metalen oplossen in het water.

En wellicht is lithium – een zeer belangrijke grondstof voor batterijen - ook te winnen uit warm grondwater dat bij geothermische bronnen omhoog wordt gehaald. De Europese Commissie verwacht dat geothermie een belangrijke rol gaat spelen in de energietransitie.

Op de Delftse campus wordt, als alles volgens planning verloopt, later dit jaar gestart met de werkzaamheden voor de winning van aardwarmte. Het plan is om een geothermische bron aan te boren van 75 graden Celsius die gebouwen op de campus en omgeving van warmte moet gaan voorzien. Er worden twee leidingen geboord vanaf de campus naar een warmwaterreservoir op ruim twee kilometer diepte. Helaas verwachten de onderzoekers onder de campus weinig lithium aan te treffen.

Recyclingstechnieken
De TU draagt wel op een andere manier bij aan de lithiumbevoorrading van Europa. Onderzoekers van het Delftse Resources & Recyclinglab doen mee aan een groot Europees onderzoeksproject waarin onder meer gekeken wordt naar efficiëntere recyclingtechnieken en extractiemethoden van lithium uit gesteentes.

Francesco Di Maio (CiTG) leidt het Delftse onderzoek. “Op dit moment wordt het metaal gewonnen uit gesteenten (zogenaamde pegmatieten) die voor slechts een paar procent bestaan uit lithium. Wij hebben een gepatenteerde technologie waarmee we aan de hand van de kleur van vergruisd pegmatiet kunnen zien welke brokstukjes hogere concentraties aan lithium bevatten.” Het idee is om die rijkere fracties te selecteren en die als basis te gebruiken voor de lithiumextractie. Di Maio en zijn collega’s gaan experimenteren met lithium-pegmatieten uit Servië.