1,7 miljard zonnepanelen, 3,8 miljoen wind-turbines, 1,2 miljoen getijden- en golfenergie-gene-ratoren en tiendui zenden geothermische, hydro-elektrische en zonne-energiecentrales. dat moet genoeg zijn om de wereld in 2030 van fossiele

brandstoffen te bevrijden, zo berekenden hoogle-raar civiele techniek mark jacobson en vervoerstechnoloog mark de-lucchi vorig jaar (Scientific American, november 2009).

een mooi toekomstbeeld, maar de metalen waar al deze technolo-gieën op drijven zijn de afgelopen jaren flink in prijs gestegen. Van sommige metalen is de prijs zelfs meer dan vertienvoudigd. Critici wijzen erop dat het zelfs maar de vraag is of er sowieso genoeg materi-aal is om dergelijke plannen te verwezenlijken. andré diederen, senioronderzoeker bij Tno: ‘ik vind het sympathiek dat iemand uitrekent hoeveel windmolens en zonnepanelen we uiteindelijk nodig hebben, maar politici misbruiken dit soort cijfers vaak door te zeggen “jongens, er is niets aan de hand, in 2030 zijn we allemaal op duurzame energie overgestapt.” zo gemakkelijk gaat een energie-transitie niet. dit soort scenario’s laat vaak de hoeveelheid materiaal die je nodig hebt buiten beschouwing.’

materiaalbeperking, heet dat in jargon. diederen is een van de onderzoekers die van mening zijn dat het probleem levensgroot is. ‘Het probleem is dat de materialen die je het liefst wilt gebruiken voor duurzame energie, nu juist de materialen zijn waarvoor schaarste dreigt.’

Zonnepanelen, windenergie, elektrische auto’s. Mooie plannen, maar er is één probleem: de materialen die daarvoor nodigzijn. Zeldzame-aardmetalen als dysprosium en neodymium dreigen de duurzame revolutie te verpesten. Door Benjamin Sprecher

In de ban van de schaarste

niels voogtnovember 2010 | nwtmagazine | 21

als we horen dat voor een bepaalde grondstof schaarste dreigt, denken we al snel dat de grondstof ook echt op dreigt te raken. maar dat is vaak niet het geval. paradoxaal genoeg is de hoeveelheid van een materiaal die op de planeet aanwezig is nauwelijks van belang. wat maakt die materialen dan wel zo schaars?

Het begint bij de definitie van het begrip ‘reserves’. Toen de U.S. Geological Survey twee jaar geleden een schatting publiceer-de van de metaalreserves, kwam aan het licht dat voor veel metalen die reserves minder dan twintig jaar zijn, soms zelfs rond de tien jaar. reden voor paniek, zou je denken. maar ‘reserves’ wil zoveel zeggen als: ‘de hoeveelheid metaal die we op dit moment tegen redelijke kosten uit de grond kunnen halen’. als men bijvoorbeeld harder gaat zoeken en men vindt wat, dan stijgen de reserves weer.

Pensioendat zoeken – exploratie – is echter zeer duur. zelfs de meest vooruitkijkende manager houdt geen rekening met wat er over pakweg twintig jaar gebeurt, dus als een bedrijf denkt voor de komende decen-nia veilig te zitten, wordt de exploratie op een lager pitje gezet.

Bovendien is het voor een mijnbouwbe-drijf vaak moeilijk om inzicht te hebben in hoe de vraag naar metalen zich gaat ontwikkelen. dat geldt vooral voor bijzon-dere metalen, waarvan de totale productie relatief laag is. Van bijvoorbeeld thallium, een grijs metaal dat bij kamertemperatuur kneedbaar is, past de jaarlijkse wereldpro-ductie van tien ton gemakkelijk in een vrachtwagen. Het is begrijpelijk dat één succesvolle toepassing in zo’n situatie de hele markt op zijn kop kan zetten.

de hamvraag is dus hoeveel van welke metalen nodig zijn voor een duurzaam energiesysteem, zegt industrieel-ecoloog rené Kleijn van de Universiteit leiden. ‘dat geeft aan hoe snel je de mijnbouw moet opschalen. opschalen van mijnbouw is erg moeilijk. dat maakt dat de kosten veel hoger zullen liggen dan wat je op basis van huidige marktomstandigheden zou verwachten.’

dat het moeilijk is om de winning van metalen op te schalen heeft een aantal redenen. Sommige metalen worden gewonnen als bijproduct van de mijn-

bouw van een ander materiaal. neem bijvoorbeeld indium, dat wordt gebruikt voor het maken van lCd-schermen: dit is nu nog een klein bijproduct van de zink-mijnbouw. de prijs van indium moet wel zeer extreem stijgen, voordat men aparte indiummijnen gaat bouwen met zink als bijproduct.

‘Bovendien moet je niet onderschatten hoe ongelooflijk moeilijk het is om een nieuwe mijn te openen’, zegt jaakko Kooroshy, analist bij het The Hague Centre for Strategic Studies. niet alleen kan het

tien jaar duren om een nieuwe locatie te openen, ook de financiering ervoor vinden is een hele klus, want de investeringskos-ten voor een nieuwe mijn lopen in de honderden miljoenen. Kooroshy: ‘omdat de investeringen zo hoog zijn, kan het tientallen jaren duren voordat je het geld er weer uit hebt. dus dan moet je grote zekerheid hebben over de te verwachten prijzen.’

Bij zeldzame aardmetalen is die zeker-heid er echter nauwelijks. Het metaal hafnium zit bijvoorbeeld in de huidige generatie microprocessoren, maar niet in de vorige en misschien ook wel niet in de volgende. je moet dus wel gek zijn om je pensioen – en dat van duizenden anderen – te beleggen in een nieuwe hafniummijn.

in de markt voor zeldzame-aardelementen is deze terughoudendheid om te investeren nu al de grootste oorzaak van schaarste. er zijn momenteel wereldwijd minder dan tien mijnen voor de winning ervan, terwijl er zo’n 190 locaties bekend zijn waar economisch rendabele winning van zeldzame-aardelementen mogelijk is. Toch worden er op dit moment, ondanks de omhoog schietende prijzen en de voorspel-lingen van schaarste, slechts twee nieuwe mijnen geopend. ‘Timing is cruciaal, investeringen zijn cruciaal’, zegt Kooroshy. ‘maar wie gaat de investeringen doen?’

daardoorheen speelt nog een ander probleem: van allerlei metalen wordt het steeds moeilijker om ze tegen een redelijke prijs uit de grond te halen. diederen noemt als voorbeeld koper: ‘Halverwege de 19e eeuw hadden kopermijnen nog een gemiddelde ertsgraad van 15 procent. Tegenwoordig moeten we in the middle of nowhere nieuwe kopermijnen openen met ertsgraden van 0,6 procent of zelfs iets lager.’ en om metalen te winnen uit erts van steeds lagere kwaliteit, heb je expo-nentieel meer energie en proceswater nodig. Ga maar na: om bijvoorbeeld 1 kilogram uraan te halen uit een erts dat 1 procent uraan bevat, moet je 100 kilogram erts verwerken. om dezelfde hoeveelheid te winnen uit erts met 0,01 procent uraan moet je 10.000 kilogram verwerken.

dat geeft weer nieuwe problemen. waar menaltijd proceswater min of meer gratis uit aquifers haalde, dreigen ook deze nu leeg te raken. er zijn genoeg andere manieren om aan water te komen, maar deze kosten allemaal veel metaal en energie. energie, waarvoor weer energie-centrales nodig zijn – wat weer metalen en water vergt. ‘zo grijpt alles in elkaar’, zegt Kleijn. ‘en het vervelende is dat we dit soort secundaire effecten tot nu toe niet echt kunnen doorrekenen.’

de beperkende factor is dus vaak de snelheid waarmee we metalen uit de grond kunnen halen, en tegen welke kosten. dat maakt zelfs een combinatie van alle huidige technologieën niet voldoende om fossiele brandstoffen compleet te vervan-gen, denkt onder meer Kooroshy. ‘omdat wij ons huiswerk niet hebben gedaan, zijn juist de metalen die voor een energie-transitie nodig zijn, de komende jaren niet makkelijk beschikbaar.’ n

1 UraanElement uraan, thoriumNodig voor kernenergieProblemen ● ● ● ● ●

Het omstreden element Wereldwijd nemen 441 kern-centrales 17 procent van de elektriciteitsproductie voor hun rekening. en de industrie beleeft een ware renaissance: in landen als China, india en Rusland verrijzen weer op grote schaal kerncentrales, en ook in europa wordt kernenergie genoemd als alternatief voor fossiele brandstoffen. Maar hoe schaars is eigenlijk de brandstof voor kerncentrales, uraan?

Uraan komt voor ongeveer 60 procent uit mijnen; de rest wordt onder de noemer ‘mega-tons to megawatts’ uit oude atoombommen gehaald. De lage prijs in het verleden en de onzekerheid over de toekom-stige vraag naar uraan heeft echter tot gevolg dat er maar mondjesmaat wordt geïnves-teerd in nieuwe uraanmijnen.

tot overmaat van ramp zijn er ook twijfels ontstaan over de uraanreserves. om het jaar publiceren het international Atomic energy Agency (iAeA) en het nuclear energy Agency deze cijfers in het zogeheten Red Book. Prima initiatief dat Red Book, zo leek het lange tijd. Maar dat veranderde toen dr Michael Dittmar, als kernfysi-cus werkzaam bij CeRn, in een kritisch artikel opmerkte dat er wel erg veel met de ‘bewezen’ reserves wordt gesjoemeld. Zo was in 2007 opeens dubbel zoveel uraan te winnen in Australië, Kazachstan en Zuid-Afrika als twee jaar daarvoor, liet Rusland zijn reserves in diezelfde tijd met 1770 procent toenemen en verdween in

niger plots 88 procent van de reserves uit de boeken. Hoe zijn die enorme schommelingen mogelijk? Aangezien er geen geologisch onderzoek is om de cijfers te onderbouwen, liggen economische en politieke motieven voor de hand – bij-voorbeeld om buitenlandse investeringen aan te trekken.

Door gebrek aan investerin-gen en onduidelijkheid over de voorraden is uraanschaarste op

korte termijn goed denkbaar. Zelfs een aantal pro-kernener-gie-studies van onder meer het technologieinstituut Mit en het iAeA concluderen dat kernener-gie al bij een groei van de vraag met slechts 1 procent per jaar serieus in de problemen komt.

een oplossing die vaak wordt geopperd, is om het element uit de oceanen te winnen. Zeewa-ter bevat gemiddeld 3,3 ppb (parts per billion, deeltjes per miljard) uraan. Dat is in totaal meer dan duizend keer zoveel uraan als er aanwezig is aan land. in Japan zijn onderzoekers

erin geslaagd om ook echt een paar gram uraanoxide te win-nen. Dit zou moeten kunnen voor 100 tot 300 dollar per kilo, aldus de Japanners.

Maar ook hier geldt dat niet de prijs, maar de energiebalans de doorslaggevende factor is. en die valt helaas negatief uit. om nog te zwijgen over de milieuschade die een dergelijke operatie met zich mee zou brengen. De hoeveelheid zee-

water die men moet filteren is immers gigantisch: 2x1013 kubieke meter per jaar, om alleen al aan de behoeften van de huidige nucleaire industrie te voldoen. Dat is ongeveer evenveel water als er jaarlijks door de straat van gibraltar stroomt.

Het goede nieuws is dat in veel gebieden nog nauwelijks is gezocht naar uraan. een publi-catie uit 1980 schatte dat de werkelijke hoeveelheid uraan duizendmaal meer is dan het Red Book stelt. ‘over uraan maak ik mij niet echt zorgen’,

zegt Jan-leen Kloosterman, universitair hoofddocent reac-torfysica en werkzaam in het reactorinstituut van de tU Delft. ‘Maar als je in relatief korte tijd de capaciteit signifi-cant wilt verhogen, loop je wel tegen problemen aan.’

gelukkig zijn er interessante ontwikkelingen aan de horizon. snelle reactoren, die hun naam danken het feit dat de neutro-nen die vrijkomen bij de kern-splitsingreactie niet worden afgeremd, kunnen tot 100 keer meer energie halen uit uraan dan huidige centrales. ‘Momen-teel draaien er twee snelle reac-toren: een in Rusland en een in Japan’, zet Kloosterman. ‘Bin-nen een paar jaar komen daar in China en in india nog twee bij. en de eU heeft een groot onderzoeksprogramma lopen dat moet leiden tot een demon-stratiereactor.’

en als het met snelle reacto-ren niet lukt, kunnen we altijd nog overstappen op thorium, een metaal dat net als uraan een prima nucleaire brandstof is. De voornaamste reden dat men ooit koos voor uraan is dat de uraan-cyclus bijzonder geschikt is voor het maken van wapens. tegenwoordig is juist het feit dat je met thorium nauwelijks atoombommen kan maken een pre. Bovendien is de energiedichtheid van thorium hoger dan die van uraan, en is de thorium-cyclus geschikter voor energiewinning dan uraan.

en het beste nieuws is dat thorium volop aanwezig is. op dit moment is thorium vooral een ongewenst bijproduct van de zeldzame-aardmetalenmijn-bouw. De geschatte wereldwijde thoriumvoorraad bedraagt 6 miljoen ton, genoeg om duizend kerncentrales op zijn minst dui-zend jaar te laten draaien.

Kernenergie komt al bij een groei van slechts 1 procent per jaar serieus in de problemen

‘Juist voor mate rialen die je het liefst voor duurzame energie wilt gebruiken, dreigt schaarste’

sHUtteRstoCK

22 | nwtmagazine | november 2010 november 2010 | nwtmagazine | 23

Wereld 9

REUTERS

Redactie buitenlandAMSTERDAM...

We bellen wat afIn 2002 hadden een miljard mensen in de wereld een telefoonabonnement voor hun mobieltje. Eind 2009

waren dat er 4,6 miljard. We zitten nu op de 5 miljard.

PriusMet de bestaande productie van neodymium en lan-

thaan kunnen jaarlijks twee miljoen Priusjes worden gemaakt; de jaarproductie van auto’s is 50 miljoen.

Elektrisch rijdenIn het Chinese Shenzhen komen volgende maand

producenten en distributeurs van elektrische auto’s bijeen om de laatste ontwikkelingen te bespreken.

De San José-mijn in Chili is na het bloedstollende avontuur van de 33 mijnwerkers geslo-

ten, maar elders in Chili zitten de mijnexploitanten allesbehalve stil. Chili voorziet de wereldmarkt voor maar liefst 36 procent van koper, dat volgens de experts de komende de-cennia net als andere ‘doodgewone’ metalen als tin en zink schaars gaat worden omdat de ertsen steeds moeilijker bereikbaar worden. Ook Chili moet dringend verder de diepte in wil de productie op peil blijven,

laat staan groeien. De mijnbouwbe-drijven (zowel privé als het staatsbe-drijf Codelco) denken de komende vijf jaar in totaal minstens 36 miljard dollar te moeten investeren in hun koper- en goudmijnen.

Op de planning staat de uitbrei-ding van Codelco’s El Teniente-mijn in de Andes, de grootste en een van de technologisch meest geavanceer-de kopermijnen ter wereld met een gangenstelsel van 2.400 kilometer en ondergrondse cafetaria’s – in niets gelijkend op de warme, donke-

re, onveilige San José-mijn. Daar-naast zal de koperwinning in de openluchtmijn van Chuquicamata, midden in de woestijn, ondergronds moeten om rendabel te blijven.

De welvaart van Chili is sterk af-hankelijk van de metaalprijzen op de wereldmarkt. In 2008 crashte de ko-perprijs door de fi nanciële crisis, maar inmiddels is die bijna terug op recordhoogte. Als de economie in landen als China groeit, heeft dat di-rect eff ect op de koperprijs en het humeur van president Piñera. 1

Chili moet verder de diepte in

De Vlaamse schrijver Klaus R. Evers.

‘Men voelt vooral het tekort aan wat men te veel heeft.’

Michel Rademaker, Den Haag Centrum voor Strategische Studies (HCSS)

‘ Mineraal-schaarste vereist aandacht beleids-makers.’

Deng Xiaoping, voormalig staatsman van China.

‘Het Midden-Oosten heeft olie, China zeldzame aardmetalen.’

De moderne techniek kan niet meer zonder.

Onmisbare elementen

Voor dagelijks gebruik

Lezer

Hard, harder, hardstIn een legering met magnesium wordt het element praesodymium een zeer sterk metaal. Vandaar dat het wordt toegepast bij motoren in de lucht- en ruimtevaart.

Extra helderDankzij het magnetische element neodymium in kwali-teitskoptelefoons worden lage tonen extra helder weer-gegeven. Neodymium heeft als symbool Nd en atoom-nummer zestig. Het heeft een helder zilverwitte glans.

KeukenhulpjeDankzij het element cerium hoeven we onze oven niet meer schoon te maken, hij reinigt zichzelf. Ongeveer 0,0046 procent van de aardkorst bestaat uit cerium.

KrasvrijHet is heel hard en in sommige legeringen bestand tegen extreem hoge temperaturen: tantalium. Tantaliumoxide wordt veel gebruikt voor schijnwerpers en lenzen.

Zouten van de lanthanide terbium worden gebruikt inlasers. De naam terbium is afgeleid van de plaatsnaamYtterby in Zweden, waar terbium in 1843 werd ontdekt.

REUTERS

2 NeodymiumElement neodymium, dysprosiumNodig voor permanente magneten in windturbines en elektrische auto’sProblemen ● ● ● ● ●

Zwaar weer voor windturbines elektrische motoren gebruiken magneten om elektriciteit om te zetten in beweging. An-dersom gebruiken bijvoorbeeld windturbines magneten om be-weging om te zetten in elektri-citeit. Hoe sterker de magneet, des te minder massa er nodig is om hetzelfde vermogen te ver-krijgen. Bij toepassingen waar gewicht belangrijk is, zoals auto’s, wil je dus zo sterk mo-gelijke magneten gebruiken.

in de jaren tachtig ontdekten diverse onderzoeksgroepen in de vs, Japan en China min of meer tegelijk een nieuw mate-riaal dat met afstand de sterk-ste permanente magneet ooit zou blijken: neodymium-ijzer-boor (ndFeB). Materiaalkundi-gen voegden daar later een

snufje van de zeldzame aard-elementen praseodymium, dysprosium en terbium aan toe, om de magneet net dat beetje extra te geven. een paar procent dysprosium of terbium zorgt er bijvoorbeeld voor dat een magneet ook bij hogere temperaturen nog blijft wer-ken, en praseodymium maakt hem beter bestand tegen roest. geen wonder dus dat de nieuwste generatie windmo-lens en hybride auto’s zijn voorzien van neodymium-magneten.

en dat is een probleem. Als we in 2030 voor een derde van onze energievoorziening wind willen gebruiken, zijn daar 3,8 miljoen windmolens voor nodig. Dat is ruim 3,5 miljoen ton neodymium. De huidige wereldproductie bedraagt nog niet een half procent daarvan, namelijk 18.000 ton. en voor het grootste gedeelte wordt die productie al gebruikt voor alle-daagse toepassingen als harde schijven, geluidsapparatuur en MRi-scanners. ook hybride auto’s gebruiken relatief veel

neodyium: één a twee kilogram in een toyota Prius.

en dan is er dysprosium, een zilvergrijs metaal dat zo zacht is dat je het met een mes kunt snijden. Hiervan is een paar procent noodzakelijk, omdat neodymium-magneten bij een temperatuur boven de 80°C snel hun magnetische kracht verliezen – een temperatuur die in automotoren en windturbi-nes gemakkelijk wordt bereikt.

De wereldwijde dysprosium-productie is met 200 ton ech-ter zo klein, dat het metaal een serieus probleem vormt. China heeft zelfs al een exportverbod afgekondigd, omdat alle pro-ductie nodig is om aan de bin-nenlandse vraag te voldoen. Dat is vervelend, want 97 pro-cent van al het dysprosium komt uit China.

er wordt veel onderzoek gedaan naar mogelijkheden om het percentage neodymium en dysprosium in magneten naar beneden te schroeven, bijvoor-beeld door de moleculaire structuur van de magneten aan te passen. experts denken

echter dat hier geen grote doorbraken meer te verwach-ten zijn, omdat de nieuwste generatie neodymium-magne-ten al tegen haar theoretische maximum zit.

ook het dysprosium is eigen-lijk niet te vervangen. De beste optie lijkt dan ook rekening houden met materiaalbeper-kingen bij het ontwerp, bijvoor-beeld door motoren met een betere koeling uit te rusten. Door inductiemotoren te gebruiken zijn magneten hele-maal overbodig.

voor grotere toepassingen als windturbines wordt aan een andere interessante optie gewerkt: hoge-temperatuur-supergeleiders. Als je elektrici-teit door een supergeleidende ‘donut’ jaagt, ontstaat een zeer sterk magnetisch veld, waar-door windturbines bij hetzelfde formaat een veel hoger vermo-gen kunnen behalen. Helaas bestaan deze supergeleiders vooralsnog alleen in het lab. en dan is het natuurlijk ook nog de vraag welke obscure metalen dáár weer voor nodig zijn.

3 LanthaanElement lanthaan, kobaltNodig voor batterijen, elektrische auto’sProblemen ● ● ● ● ●

Vertraging voor elektrische auto’s tweehonderdduizend elektrische auto’s wil de ne-derlandse overheid in 2020 op de weg hebben. Duitsland gaat voor één miljoen, en ook in de rest van de wereld worden ambitieuze doelstellingen ge-formuleerd.

op dit moment gebruiken hybride auto’s zoals de toyota Prius nikkelmetaalhydride- ofwel niMH-batterijen. Zoals de naam aangeeft, bestaan deze batterijen uit een kathode van nikkel met een waterstofabsor-berende legering als anode. Dit zogeheten metaalhydride bestaat vaak voor een groot gedeelte uit het zilverachtige zeldzame-aarde-element lan-thaan, waarvan wereldwijd in oxidevorm ruwweg 12.000 ton per jaar wordt geproduceerd. Diederen: ‘een hybride auto gebruikt gemiddeld circa 10 kilogram lanthaan. een volledig elektrische auto heeft een veel groter accusysteem, en gebruikt dus ook veel meer lanthaan.’

volgens een onderzoek dat het consultancybedrijf oakdene Hollins deed in opdracht van het Britse ministerie van trans-port, zou de productie van lan-thaan de vraag voor batterijen in theorie net kunnen bijhouden, maar alleen als je de gehele

lanthaanproductie hiervoor kan gebruiken. Dat is echter niet het geval. Meer dan de helft van de huidige productie wordt gebruikt voor het maken van zogeheten fluid cracking cata-lysts, stoffen die men in raffina-derijen gebruikt om zware olie-fracties om te zetten in benzine. Batterijproducenten zouden dus

de strijd moeten aangaan met de olie-industrie, wat op zijn minst de prijs van lanthaan flink zou laten stijgen. Men verwacht dat hybride auto’s door massa-productie in prijs zullen dalen. Maar door de materiaalbeper-kingen kan dat dus nog wel eens flink tegenvallen.

gelukkig is er een alternatief. verwacht wordt dat in de komende tien jaar het aandeel niMH-batterijen daalt tot 40 procent, ten gunste van lithium-ion-batterijen. De meest gang-bare li-ion-batterij gebruikt

kobalt als kathodemateriaal, in de vorm van een gelaagde structuur van lithium-kobaltoxide (liCoo2). De meest gebruikelijke anode is koperfo-lie, gecoat met grafiet. een elektrische auto uitgerust met li-ion-batterijen bevat onge-veer 10 kilogram lithium en 58 kilogram kobalt.

en daar wringt alweer een schoen. over lithiumtekort maken experts zich geen al te grote zorgen, maar over kobalt des te meer. Kleijn: ‘Het groot-ste probleem met kobalt is dat de productie zo verschrikkelijk moeilijk is op te schalen.’

Kobalt is meestal een bijpro-duct uit koper- of nikkelmijnen. Daartoe wordt bijvoorbeeld kopersulfide-erts eerst sterk verhit en daarna ondergedom-peld in zwavelzuur. Het kobalt lost hierdoor op uit het koper-erts en slaat in de vorm van

kobalthydroxide neer. Met behulp van elektrolyse wordt dit vervolgens omgezet in kobalt. vergelijk dat met het productie-proces voor lithium, een metaal dat min of meer voor het opscheppen ligt in grote zout-vlaktes in Zuid-Amerika.

een studie van de tU Delft laat zien dat als je een kwart van de huidige jaarproductie aan personenauto’s wilt vervan-gen door elektrische auto’s, je daar jaarlijks een miljoen ton kobalt voor nodig hebt. De huidige jaarproductie bedraagt echter 65 duizend ton, vijftien maal minder dan de autoindu-strie nodig zou hebben.

Zijn er nog alternatieven? in plaats van kobalt kun je ook het minder gangbare, maar ruim beschikbare mangaan gebrui-ken. Dit heeft echter weer als nadeel dat de levensduur van de batterij dan veel korter is. nog in ontwikkeling zijn tech-nologieën die het kobalt ver-vangen door zuurstof uit de omgeving. in theorie leidt dit tot veel lichtere en sterkere batte-rijen. experts verwachten ech-ter dat commerciële toepassing nog zeker vijftien jaar op zich zal laten wachten. ook andere alternatieven, zoals batterijen gebaseerd op koolstof nano-buisjes, zijn nog lang niet gereed voor toepassing.

Jack lifton, een veel geciteerd expert op het gebied van zeld-zame-aardmetalen, houdt het erop dat we de komende tijd vooral met klassieke loodbatte-rijen uit de voeten zullen moeten.

In een hybride auto zit circa 10 kilogram lanthaan verwerkt. Een volledig elektrische auto, zoals deze Mercedes BlueZERO, heeft een veel groter accusysteem – en vergt dus nog meer lanthaan. sHUtteRstoCK

‘Het grootste probleem met kobalt is dat de productie zo verschrikkelijk moeilijk is op te schalen’

Zeldzame aardmetalen, ontginning en prijs

n Winning (kiloton)

n Prijs (dollar)

150

100

50

01900 1950 2000

jaar

De nieuwste generatie windmolens (foto) en hybride auto’s zijn voor-zien van neodymium-magneten. De wereldwijde neodymium-productie bedraagt nu echter maar een half procent van wat nodig is om te kunnen dromen van grootschalige windenergie. AnP/sPl

eRiC

K v

eRM

eUle

n

24 | nwtmagazine | november 2010 november 2010 | nwtmagazine | 25

Wereld8

SCHAARSTE 3.0

Exotische aandelen‘Exoten’ worden niet op een grondstoffenbeurs ver-

handeld. Wilt u er rijk mee worden, dan kunt ú het proberen met aandelen in de mijnbouwbedrijven.

Volg het gewetenwww.globalwitness.org onderzoekt corruptie

bij grondstoffenwinning en hoopt met campagnes confl icten over grondstoffen te voorkomen.

Suikerrijke batterijEen 23-jarige Chinese ontwerpster bedacht een

mobieltje dat op alternatieve wijze wordt opgeladen met suikerrijke energiedrank: de Colaphone.

Wel eens ingezoomd op uw navelpiercing? Zit er zo’n mooie blauwe gloed over

waardoor u in de winkel eigenlijk al meteen viel op dit sieraad? Goede kans dat er dan niobium in zit. De blauwachtige kleur maakt het een gewild metaal voor body piercing-juwelen. Het wordt ook toegepast in nucleaire installaties, in supergelei-ders en in combinatie met ijzer, nik-kel en kobalt in legeringen voor ra-ketmotoren, straalmotoren en an-dere installaties die grote tempera-

tuurverschillen te verwerken krij-gen. En in sommige landen doen ze er een moord voor.

Zoals in Oost-Congo. Daar zit een boel coltan in de grond, een erts dat naast niobium (ook bekend onder de naam columbiet) tevens tantaliet bevat. De naam coltan is een samen-stelling van deze mineralen. Tanta-liet is ook een handig mineraal. Het wordt in poedervorm gebruikt bij de productie van kleine elektrolytische condensatoren en die zitten in mo-biele telefoons, spelcomputers, pc’s,

laptops en andere elektronische ap-paraten. Omdat zuiver tantalium vrijwel immuun is voor lichaams-vloeistoff en, wordt het soms ge-

bruikt voor implantaten.In de afgelopen jaren speelde col-

tan een grote rol bij de gevechten in het oosten van de Democratische

Republiek Congo. De mijnen liggen in het gebied dat nog altijd door re-bellen geteisterd wordt, en deels in nationale parken waar de winning ten koste van de natuur gaat. De ge-wapende confl icten in het grensge-bied van Congo en Rwanda werden door beide partijen deels met illega-le handel in coltan en bloeddiamant gefi nancierd, vandaar dat de term bloedcoltan opdook.

Tegenwoordig eisen veel afne-mers een verklaring dat het coltan uit legale bron afk omstig is. 1

Coltan voor piercing en implantaat

waarin de Amerikaanse multinational Motorola de eerste draagbare telefoon presenteerde. Het mobieltje woog twee kilo. Nu zijn er van zo’n 100 gram.

1973 was het jaar

Olie en gas worden schaars, maar veel zeldzame metalen ook. Geen neodymium, geen smartphone.

Petra Janbroers...

Een mobieltje zonder

transparant scherm, tril-

functie, touchscreen of

internet – dat kan echt

niet meer. Vanzelfspre-

kend zijn pc- en tv-

scherm plat, en iPad en auto met de

nieuwste technologische snufjes uit-

gerust. Steeds meer exotische materi-

alen stoppen de fabrikanten in onze

elektronische apparaten en gadgets

om al die leuke en handige toepas-

singen mogelijk te maken. Maar bin-

nenkort krijgen we de rekening ge-

presenteerd:veel metalen worden

langzaam maar zeker schaars. ‘Mate-

riaalschaarste wordt een van de groot-

ste bedreigingen voor onze welvaart

in de komende decennia’, stelt dr. An-

dré Diederen van TNO zelfs.

Zaten in de eerste mobiele tele-

foons zo’n veertien elementen uit het

periodiek stelsel, nu zijn het er 43; bij

computers zelfs al 60. ‘Gewone’ me-

talen als wolfraam, tantaal en lithium

worden er ook in gestopt, maar om

de prestaties van moderne apparaten

steeds te verbeteren, worden er meer

en meer zogeheten zeldzame aard-

metalen met ingewikkelde namen als

neodymium, praesodymium en dys-

prosium in onze spullen verwerkt.

Deze ‘exoten’, vijftien elementen

onder de verzamelnaam lanthani-

den, worden pas een jaar of vijftig op

grotere schaal toegepast, maar de

hightechindustrie kan niet meer zon-

der. Ze beschikken over prettige ei-

genschappen als grote magneetkracht

of hoge hittebestendigheid. Stop ne-

odymium in een windturbine en het

rendement stijgt onmiddellijk.

De vraag naar zeldzame metalen is

het afgelopen decennium wereldwijd

verviervoudigd en zal volgens experts

nogmaals verviervoudigen tot het

jaar 2030. Dat heeft er al toe geleid

dat de prijzen van de exoten als een

raket (waar ze trouwens ook in zit-

ten) omhoog zijn geschoten. Een kilo

neodymium, wat je ongeveer nodig

hebt om de magneten in de motor

van een hybride auto te laten functio-

neren, kost nu 92 dollar; dat is meer

dan het twintigvoudige van een kilo

in 2002. Cerium, veel toegepast in de

glasindustrie, kostte in april nog 4,70

dollar per kilo; nu 36 dollar.

Het Westen is inmiddels net zo af-

hankelijk van de zeldzame aardmeta-

len als van olie. Paniek is er dan ook

over de vorige week aangekondigde

verdere verlaging met 30 procent van

de export van zeldzame aardmetalen

door China, de grootste leverancier.

Volgens dr. Diederen is de drei-

gende schaarste van de exoten ‘het

topje van de ijsberg’. Ook de vraag

naar diverse ‘gewone’ metalen neemt

schrikbarend toe. ‘Er worden jaarlijks

1,3 miljard nieuwe telefoontjes ge-

produceerd. Niet zo verwonderlijk

dat er al een tekort is aan bijvoorbeeld

het zware metaal tantaal dat erin

wordt verwerkt. Tantaal dreigt nu te

duur te worden voor allerlei andere

toepassingen’, vertelt hij. ‘We kunnen

ons niet voorstellen wat die ontwik-

kelingen betekenen. De houding is:

we zien wel. Er moet kennelijk eerst

een oliecrisis als in 1973 uitbreken.

Zonder metalen kan veel niet meer.

Zonder onderdelen ligt je fabriek

plat. De dreigende materiaalschaars-

te is een sluipmoordenaar.’

Kwaliteit

Toch zitten er voldoende metalen,

ook die onder de naam ‘zeldzame’, in

de aardkorst. Sterker nog: de meest

voorkomende zeldzame aarde, ceri-

um, komt meer voor dan tin. En de

‘zeldzaamste’, terbium, komt aan-

zienlijk vaker voor dan goud.

Diederen: ‘Metalen raken nooit

op, maar China heeft de grootste

voorraden rijke ertsen. Als die zijn

uitgeput, ben je aangewezen op ert-

sen van mindere kwaliteit op steeds

moeilijker te bereiken, diepere plek-

ken. Dat kost handenvol energie. De

vraag is hoeveel ton per jaar we van

een bepaald metaal kunnen produce-

ren tegen kosten die nog door de

maatschappij kunnen worden gedra-

gen. Zoals bekend raken de fossiele

brandstoffen die we voor het delven

en concentreren van metalen nodig

hebben op. Dus zullen we in de toe-

komst steeds meer op alternatieve,

duurzame energie (zon, wind, water)

moeten overschakelen. De grote iro-

nie is dat we voor het opwekken van

die alternatieve energie zeldzame

metalen nodig hebben. Het is een vi-

cieuze cirkel.’

Organisaties als TNO zijn druk be-

zig om alternatieven te bedenken om

de dreigende metaalschaarste ‘weg te

innoveren’. We zullen nog meer moe-

ten recyclen, de levensduur van onze

speeltjes verlengen en producten en

processen herontwerpen. Diederen:

‘We moeten dit met het hoofd bestrij-

den, om te voorkomen dat men letter-

lijk gaat vechten om de metalen.’ 1

Tekort aan exoten doet Westen trillen

Grondstoff en Dreigende schaarste

Er moet kennelijk eerst een oliecrisis als in 1973 uitbreken.

De ‘open’ coltanmijn Muhanga in Rwanda. HOLLANDSE HOOGTE

4 NikkelElement nikkel, chroom, molybdeenNodig voor ondergrondse CO2-opslagProbleem ● ● ● ● ●

CO2-opslag loopt spaak Het lijkt vreemd dat het ondergronds opslaan van Co2 (carbon capture and storage, CCs) in een artikel over materiaal-begrenzingen staat. Het enige wat je immers hoeft te doen is gas het veld in te pompen, in plaats van het eruit te halen. Dus wat is dan het probleem?

Dat zijn de pijpleidingen die al dat Co2 naar de lege gasvelden moeten transporteren. Die velden liggen veelal in de noordzee en de pijpen zijn er nog niet. en, zegt René Kleijn, de leidingen moe-ten bij voorkeur worden gemaakt van roestvrij staal. ‘Plastics zijn niet sterk genoeg en roest-plekken zorgen voor lokale verzwakkingen, wat zeer gevaarlijk is bij transport van een gas onder hoge druk’, aldus de industrieel-ecoloog.

Ruw berekend en afgezet tegen de hoeveel-heid ijzer die in 2020 wordt geproduceerd, bedraagt de extra vraag naar ijzer door CCs niet meer dan 0,9 procent. goed te overzien dus. Maar ijzer is dan ook niet het probleem. Roestvrij staal dankt haar corrosiebestendige eigenschap-pen aan de toevoeging van 10 procent nikkel. om extra bestand te zijn tegen schade door chloorra-dicalen, wordt daar nog 6 procent molybdeen aan toegevoegd. CCs zou respectievelijk 22 pro-cent en 13,5 procent van de totale wereldproduc-tie van deze metalen vragen. en dat terwijl de mijnbouwindustrie nu al de grootste moeite heeft om de vraag bij te benen.

Roestvrij staal is met veel soorten metalen te maken. Maar het gevaar is dat het vervangen van één soort metaal door een ander geen echte oplossing is: ook hiervan zou de prijs omhoog schieten. Diederen brengt in herinnering wat er tien jaar geleden gebeurde, toen de Amerikaanse energiesector werd verplicht om koperhoudende leidingen te vervangen. ‘titaan was eerste keus, maar dat bleek al snel te duur. toen stapte men over op roestvrij staal met chroom en nikkel. Binnen de kortste keren werd ook nikkel echter veel te duur. toen is men nikkel gaan vervangen door molybdeen. vervolgens werd ook dat te duur en moest men op zoek naar weer een alter-natief. Je ziet dat je een cascade van substituties en schaarsten kunt krijgen.’

Hoewel er dusgeen harde materiaalbegrenzin-gen zijn, betekent dit wel dat CCs veel duurder wordt dan nu berekend. Bovendien zullen ook andere grootverbruikers van roestvrij staal in de problemen komen, bijvoorbeeld windturbines. grootschalige Co2-opslag zou er dus paradoxaal genoeg voor kunnen zorgen dat echt duurzame energiebronnen in de problemen komen.

Ondergrondse CO2-opslag, hier voorgesteld door het Noorse energiebedrijf Statoil, kan in de problemen komen door een tekort aan nikkel. AlligAtoR FilM/BUg/stAtoil

26 | nwtmagazine | november 2010 november 2010 | nwtmagazine | 27

Wereld10

SCHAARSTE 3.0

Goed nieuws voor AfghanistanHet Pentagon maakte in juni bekend dat er voor een

biljoen dollar aan goud, koper en zeldzame aardmetalen in de Afghaanse grond moet liggen.

Underground in ChinaDe Chinese mijnen behoren tot de gevaarlijkste

ter wereld. Ondanks maatregelen van de centrale regering nemen de mijndirecties het niet zo nauw.

Op is opSchatting: bij dezelfde consumptie is zilver in 27 jaar

op. Indium (in laptops) is in 2020 nergens meer te vinden. Koper is over 59 jaar op. Zink over 44 jaar.

De hele wereld heeft metalen nodig die in China onder de grond liggen. Dat vraagt om problemen.

Mark van AssenAMSTERDAM...Het is best leuk in Baotou en omge-

ving. Je kunt naar het Zhao Jun-eiland

met zijn ‘verscheidene mooie natuur-

lijke riviertjes’, naar het mausoleum

van Genghis Khan (u weet wel) en het

oudste stuk van de Chinese Muur.

Baotou ligt in het noorden van

China, tussen de grens met Mongolië

en de Gele Rivier, in een regio die Bin-

nen-Mongolië heet. Het is er ‘aange-

naam weer’ belooft de gemeentelijke

website, met de zomer en de herfst als

beste seizoenen, én er zijn bloemen,

meloenen en groenten in overvloed.

Hoe aanlokkelijk ook, het is alle-

maal bijzaak in Baotou. In de stad

draait alles, zonder overdrijving, om

de toekomst van China. De rijkdom

van de regio ligt onder de grond. Chi-

na produceert op dit moment 95 pro-

cent van het globale aanbod aan zeld-

zame aardmetalen; de bulk daarvan

komt uit Baotou en omgeving.

Het gaat om elementen als cerium,

neodymium en praseodymium (zie

het verhaal op pagina 8). Deze meta-

len worden gebruikt in moderne za-

ken als mp3-spelers, playstations,

elektrische en hybride auto’s maar

ook in wapens.

Lange tijd was het zo dat China

zonder veel problemen (lees: een lage

prijs) de rest van de wereld voorzag

van de aardmetalen. De enkele mij-

nen in het Westen, met name in Ame-

rika en Australië, sloten zelfs hun

deuren, omdat ze niet langer konden

concurreren met de Chinese prijzen.

Bijna onopgemerkt heeft China op

deze manier een monopoliepositie

verworven.

Die onachtzaamheid kan de rest

van de wereld wel eens duur komen

te staan. De vraag naar producten die

gemaakt worden met zeldzame aard-

metalen neemt niet alleen in het Wes-

ten toe, China heeft zélf steeds meer

aardmetalen nodig. Op dit moment

houdt het 60 procent van de produc-

tie voor zichzelf, en dat wordt alleen

nog maar meer. Daarom denkt Pe-

king er hardop over om de export-

quota die het eerder al had ingesteld

nog eens fors aan te scherpen. Ieder-

een boos, de Verenigde Staten voor-

op. Deskundigen verwachten dit jaar

al een tekort aan terbium (gebruikt in

energiebesparende lampen) en dys-

prosium (zit in lasers).

De zeldzame aardmetalen geven

China een ongekende machtspositie.

De mijnen in de VS en Australië kun-

nen wel weer geopend worden, maar

het duurt een hele tijd voordat ze vol-

ledig operationeel zijn. Hoe meer

aardmetalen China voor zichzelf

houdt, hoe hoger de prijs voor de rest

wordt en hoe harder het Westen zal

gaan piepen. Het gaat de onderlinge

verhoudingen geen goed doen.

Daar was vorige maand al een

voorproefje van te zien. Op 7 septem-

ber vond er in de Oost-Chinese Zee

een botsing plaats tussen een Chine-

se vissersboot en een Japans patrouil-

leschip. Japan pakte de kapitein van

de vissersboot op, China eiste excu-

ses en de vrijlating van de man, Japan

weigerde en eiste juist een schadever-

goeding. Dat ging zo door, tot het

moment dat China dreigde met het

stopzetten van de export van zeldza-

me metalen. Het pleit was binnen

een seconde beslecht. Japan kan niet

zonder.

En is niet de enige. 1

Bloemen, meloenen, groenten en neodymium

Baotou Het nieuwe centrum van de macht

Er wonen dertig mensen in Mountain Pass, Californië. Er is ook maar één reden waar-

om het bestaat: er zitten zeldzame aardmetalen (afgekort in het Engels: REE) in de grond. Niet eens zo diep, er kan nagenoeg aan de oppervlakte worden gewonnen. In 2002 werd de mijn er gesloten omdat er niet meer op te boksen viel tegen de concur-rentie uit China, de grootste leveran-cier van deze ‘exoten’. Maar lang-zaam maar zeker zijn de Amerikanen wakker geworden sinds Peking in

2004 begon met exportquota voor de aardmetalen en de prijzen ervan omhoog schoten. Dus wordt Moun-tain Pass weer opgestart. Er zit nog altijd cerium, lanthanum, samarium, gadolinium, neodymium, praesody-mium en europium in de grond. Het duurt tot zeker eind 2012 voor de mijn op volle toeren draait, maar het is van strategisch belang.

Niet alleen de VS zijn opgeschud. In Groenland heeft het bedrijf Greenland Minerals and Energy Ltd zich gestort op het ‘ontsluiten van de

minerale rijkdommen van Groen-land’. In het zuidwesten is een plek vol aardmetalen aangetroff en, ge-noeg voor naar schatting 20 procent van de wereldwijde vraag naar REE. Ook in Rusland, Canada, India, Viet-nam en Zuid-Afrika liggen waar-schijnlijk grote voorraden.

Maar de Chinezen zijn niet gek. Ze hebben net 51,6 procent van de aandelen gekocht van de Mount Weld-mijn. Deze mijn gaat dit jaar op grote schaal zeldzame metalen produceren. Kassa voor Peking. 1

De race om de REE

In Baotou draait alles om de toekomst van China: de rijkdom ligt onder de grond. HOLLANDSE HOOGTE

Hoe meer China voor zichzelf houdt, hoe hoger de prijs voor de rest wordt.

6 SeleenElement seleen, telluur, indium Nodig voor zonne panelen Probleem ● ● ● ● ●

Donkere wolken voor zonne-energie Bouw alle daken vol met zonnepanelen, en we hebben aan bijna helft van de nederlandse elektriciteitsbehoefte voldaan, aldus het energie-onderzoeks-centrum eCn. Wereldwijd zou zonne-energie in 2030 een bij-drage van 25 procent kunnen le-veren aan de stroomvoorziening. Dat het aandeel zonne-energie op dit moment nog ver onder de 1 procent ligt, komt doordat zonnepanelen schrikbarend duur zijn. Maar daar lijkt verandering in te komen. onlangs berichtte NRC Handelsblad zelfs jubelend dat de prijzen van zonnepanelen zo hard kelderen dat ze al over vijf jaar kunnen concurreren met aardgas.

tijd voor een feestje? nou nee. traditionele zonnepanelen bestaan uit zuiver silicium, een halfgeleider waarvan de elektro-nen een energieniveau hebben dat ze in staat stelt om met fotonen (lichtdeeltjes) te inter-acteren. elektriciteit wordt opgewekt doordat een foton tegen een elektron aanbotst, en het elektron naar een hoger energieniveau tilt. silicium is niet erg efficiënt, dus moet je een relatief dikke laag gebruiken om voldoende fotonen op te vangen voor een elektrisch stroompje. vervelend, want silicium is erg duur.

gelukkig zijn er genoeg andere halfgeleiders die hetzelfde trucje uithalen. Deze nieuwe generatie zogeheten thin-film photovoltaics (tFPv) zonnepanelen is nog geen micrometer dik, en gebruikt dus veel minder materiaal. De meest toegepaste tFPv-techno-logieën zijn cadmium-telluur (Cdte) en koper-indium-gallium-seleen (Cigs). van dit soort zonnecellen is door nieuwe pro-ductiemethoden en overproduc-tie de prijs gekelderd.

toch zijn het juist deze zonnepa-nelen die tegen materiaalbegren-zingen aanlopen. Kleijn: ‘De huidige generatie tFPv kunnen gewoonweg niet worden opge-schaald.’ De oorzaak daarvan is dat voor metalen als seleen en telluur tot nu toe nauwelijks markt was, en dus ook geen productiecapaciteit. Als er opeens een nieuwe toepassing als zonnepanelen wordt bedacht, neemt de vraag in korte tijd explosief toe. Maar het is duur en vergt veel tijd om genoeg nieuwe mijnen te openen.

voor een metaal als indium is het opschalen van de productie al helemaal moeilijk, omdat het een gering bijproduct is van de zinkmijnbouw. Hoewel niet alle zinkmijnen op dit moment ook indium winnen, ligt een echt significante vergroting van de productie niet in het verschiet. Zeker niet met de factor 100 die nodig zou zijn voor grootscha-lige toepassing in Cigs-panelen.

een extra complicerende factor is dat al deze metalen ook nodig zijn voor andere toepas-singen. Zo is indium essentieel voor lCD-schermen, waar het in de vorm van indium-tinoxide als doorzichtige elektrische geleidingslaag wordt gebruikt. Alleen al hierom is indium de afgelopen jaren meer dan 400 procent duurder geworden.

Dat betekent overigens niet dat we zonne-energie helemaal moet afschrijven. een recent artikel in het vakblad Environ-mental Science & Technology beoordeelde 23 materialen op hun potentieel om op grote schaal zonne-energie te produ-ceren. Cdte en Cigs vielen door de mand, maar alternatieven zoals ijzerpyriet (Fes2) scoorden juist erg hoog. ‘Dus als je als overheid subsidies aan het uit-delen bent, is het beter om te kijken naar technologieën die je wel kunt inzetten op grotere schaal’, vindt Kleijn. ‘Alleen snel een paar zonnecellen op het dak zetten is leuk. Maar uiteindelijk wil je een substantiële bijdrage aan je energiesysteem hebben.’

De indiumproductie opschalen is moeilijk, omdat het een gering bijproduct is van de zinkmijnbouw

5 Koper Element koper, aluminium Toepassing hoogspanningsleidingenProbleem ● ● ● ● ●

Gezocht: stroomkabels veel zon en oneindig veel ruimte. Waar beter kun je zonnecentrales plaatsen dan in de woestijn? vorig jaar zomer kondigde een consortium van bedrijven aan dat ze onder de noe-mer Desertec aan 15 procent van de europese elek-triciteitsbehoefte willen voldoen met zonnecentrales in de sahara.

‘Dan moet je de opgewekte elektriciteit alleen nog wel transporteren naar europa’, zegt Kleijn. ‘Dat is een probleem, want dat gebeurt met hoogvoltage gelijkstroomleidingen, en die hebben bijna altijd een koperen kern.’ om wereldwijd 15 procent van de elektriciteitsbehoefte uit woestijnen te halen, is ruwweg 55 miljoen ton koper aan kabels nodig. Dat is bijna 13 procent van de totale koperproductie tussen 1900 en 2001.

Het is maar een voorbeeld van een geheel nieuw soort probleem, zegt Kleijn. ‘in ons nieuwe energie-systeem stappen we voor het transport van energie over van vloeibare brandstof naar elektriciteit. Want de behoefte aan kabels geldt natuurlijk net zo goed voor windmolenparken voor de schotse kust. Men realiseert zich vaak niet dat daarvoor gigantisch veel koper nodig is. Dat komt allemaal bovenop de nor-male vraag, waaraan de koperindustrie nu al slechts met moeite kan voldoen.’

gelukkig is koper niet het enige metaal dat elektri-citeit geleidt. in nederland zijn de hoogspanningslei-dingen bijvoorbeeld gemaakt van aluminium. De weerstand van aluminium is echter hoger dan die van koper, dus een kabel met dezelfde capaciteit moet veel dikker zijn. Maar omdat het soortelijk gewicht en de prijs van aluminium veel lager zijn dan die van koper, is het toch de moeite waard. Kleijn: ‘omdat de markt voor aluminium zoveel groter is dan die voor koper, is de benodigde opschaling per-centueel veel kleiner, en daarmee ook de kans op materiaalbeperkingen.’

en de zonnecentrales in de sahara? ook Diederen ziet er weinig heil in. ‘Waarom zou je al die moeite doen om zonlicht op te werken naar elektriciteit, en dat helemaal naar europa transporteren? verplaats gewoon sommige fabrieken naar de zon – bijvoor-beeld Zuid-europa – en transporteer energie in de vorm van producten.’

De klok tikt. Bij een jaarlijks licht stijgende winning raken diverse metalen op. eRiCK veRMeUlen

De gebruikelijke zonnecellen bestaan uit zuiver silicium. Het metaal is niet echt efficiënt, maar wel erg duur. AnP/sPl

Winbaarheid bepaalt de schaarste. De huidige mijn-bouw (rood) kan bij een lager mineraalgehalte minder winnen (blauw). Voorbij de mineralogische barrière vergt winning teveel energie. eRiCK veRMeUlen

Resterende voorraad bij groei van winning met twee procent per jaar

Tijd (jaren)

0 10 20 30 40 50

iJzer

Yttrium

Molybdeen

nikkel

Koper

lood

indium

Zink

goud

Zilver

De bulk is buiten bereik

Mineraalgehalte

Hoe

veel

heid

Winning vergt teveel energie

Mineralogisch barrière

Huidige mijnbouw

28 | nwtmagazine | november 2010 november 2010 | nwtmagazine | 29