Gezocht: alternatieven voor zeldzame metalen

Aardmetalen in het kort

In de aardkost komen 17 verschillende soorten zeldzame aardmetalen voor. Dat zijn de 15 zogeheten lanthaniden plus scandium en yttrium. Ze hebben veel gemeenschappelijke kenmerken; zo zijn ze hittebestendig en sterk magnetisch. Mede door de toepassing van aardmetalen konden apparaten zoals mobieltjes steeds kleiner en compacter worden.

De metalen komen vaak bij elkaar in erts voor, en zijn moeilijk van elkaar te scheiden. In sommige toepassingen zijn ze onderling uitwisselbaar en bepaalt de marktprijs voor welk metaal wordt gekozen.

De term ‘zeldzame aardmetalen’ is misleidend. Begin 19e eeuw leken deze stoffen inderdaad zeldzaam. Tegenwoordig valt dat mee, zeker vergeleken met edelmetalen - al zijn ze door de exportbeperking van China in de rest van de wereld uiteraard weer schaarser geworden.

Iedereen wijst met de beschuldigende vinger naar Peking. Omdat China heeft besloten de zeldzame aardmetalen in haar bodem grotendeels voor zichzelf te houden, moet de rest van de wereld meer gaan betalen voor mobieltjes, laptops en andere elektronica waar die stoffen in verwerkt worden. Maar zeldzame metalen zitten ook elders in de bodem. Alleen hebben die landen niet zoveel zin om het te delven. TNO i en TU Delft zoeken naar alternatieven.

De ruzie over de zeldzame metalen ontstond nadat China enkele jaren geleden besloot de export ervan te beperken. Dat leidde tot een prijsexplosie; enkele metalen werden tien keer zo duur. De relatief zeldzame metalen komen in allerlei soorten elektronica voor, maar ook in bijvoorbeeld windturbines en auto’s. Het gaat in totaal om 17 elementen (zie kader).

De Amerikaanse president Barack Obama heeft de Chinezen gewaarschuwd dat ze de handelsregels overtreden. Samen met de Europese Unie i en Japan hebben de Verenigde Staten een klacht ingediend bij de Wereldhandelsorganisatie i.

Monopolie

Zo'n 95 procent van alle aardmetalen die worden gedolven, komt uit China. Het land houdt ze liever voor zichzelf, want de binnenlandse vraag is de afgelopen jaren enorm toegenomen. Bovendien zou de Chinese overheid willen voorkomen dat de voorraad te snel uitgeput raakt.

Vooral de Westerse wereld schreeuwt nu moord en brand. Daarbij wordt makkelijk vergeten dat tweederde van de wereldvoorraad aan aardmetalen buiten China in de bodem zit. Maar China is op dit moment vrijwel het enige land waar de erts in mijnen gedolven wordt.

Begin jaren negentig sloten de Amerikanen hun eigen mijnen vanwege de milieuvervuiling en de lage lonen in China. Het winnen van aardmetalen is een ramp voor het milieu. Er moet veel grond worden afgegraven, en de ‘opzuivering’ is een energieverslindend proces.

Afhankelijkheid

Volgens de Nederlandse deskundige Ton Bastein, werkzaam bij innovatiedenktank TNO, zijn bedrijven te afhankelijk geworden van één leverancier, en zouden ze andere aanbieders moeten zoeken. Dus gaan er stemmen op om meer oude mijnen buiten China te heropenen.

Bruikbare mijnen zijn er in Californië, Canada en Australië, maar het duurt soms enkele jaren voordat die functioneel kunnen zijn. India, Maleisië en Brazilië zijn al langer actief met mijnbouw op kleine schaal.

Turbines

Ook is er een speurtocht in gang gezet naar goede alternatieven voor sommige aardmetalen. Zo studeert de Universiteit Leiden op een ander ontwerp voor de turbines van windmolens die nu vaak honderden kilo’s aan aardmetaal bevatten. En Ton Bastein onderzoekt zelf met de TU Delft de ontwikkeling van hittebestendig staal zonder gebruik van aardmetalen.

Recycling van zeldzame metalen is geen optie. Anders dan in windturbines zit er in veel toepassingen maar een paar gram aardmetaal, waardoor hergebruik een kostbare operatie zou worden.

Schimmig

Het grote probleem met aardmetalen is volgens Bastein dat het een nogal schimmige markt is. En dat gegeven, gecombineerd met de Chinese monopoliepositie, maakt dat ondernemen in aardmetalen riskant is.

Desondanks verwacht TNO’er Bastein dat er door de opening van andere mijnen geleidelijk meer aardmetalen op de westerse markt komen. Hij denkt ook dat China het conflict niet te hoog wil laten oplopen en uiteindelijk water bij de wijn zal doen.