Het nieuwe goud, en hoe het te recycleren

De universiteiten van Leuven en Gent, het Nederlandse TNO en Umicore slaan de handen in elkaar om oplossingen uit te werken voor het nijpende tekort aan grondstoffen, meer specifiek de Rare Earths of zeldzame aarden en andere materialen die van vitaal belang zijn voor de economie.

De meest kritieke grondstoffen

De voorbije jaren definieerde de EU veertien minerale materialen als ‘kritieke grondstoffen.’ Zij kregen die koosnaam omdat hun uitzonderlijke schaarste recht evenredig is met hun uitzonderlijke economische waarde. Het zijn stuk voor stuk materialen die van cruciaal belang zijn voor het oplossen van de energieproblematiek, de transitie naar een groene economie en onmisbaar in heel wat hedendaagse (miniatuur)technologie. Dankzij magneten met zeldzame aarden zijn onze gsm’s vandaag zo performant en compact. Zeldzame aarden zijn nodig voor de werking van windturbines, elektrische auto’s en energiebesparende lampen. Zelfs de meest efficiënte recyclage- en scheidingstechnieken volstaan echter niet om de groeiende vraag te dekken naar de vijf meest kritiekezeldzame aarden: neodymium, europium, terbium, dysprosium en yttrium.

Behalve in onontgonnen voorraden op Groenland en in Zweden bezit Europa geen eigen kritieke grondstoffen. Toch springen we bijzonder nonchalant met deze schaarse en levensnoodzakelijke materialen om. Van nogal wat kritieke materialen ligt het recyclagegehalte onder de 1%: dat is omdat er alleen materiaal gerecycled wordt tijdens het productieproces.

Dat Europa zich ernstig zorgen maakt over de toenemende schaarste van deze cruciale grondstoffen, heeft er ook mee te maken dat China het belang ervan al langer heeft ingezien. 40% van de reserves liggen op Chinees grondgebied, maar door een doorgedreven strategie heeft de Volksrepubliek inmiddels 90% van de verwerking en productie ervan in handen. En de Chinezen doen hard hun best om controle te krijgen over de hele keten van de zeldzame aarden, net zoals ze dat voor veel andere kritieke metalen trachten te doen.

Dit complexe probleem onder controle krijgen, stelt de wetenschap, de overheden en de industrie voor een aantal fantastische uitdagingen. Op 14 september ll. organiseerde de KU Leuven een druk bijgewoond symposium over kritieke grondstoffen met sprekers als dr. ir. Peter Tom Jones van het departement metaalkunde, tevens manager van het kennisplatform RARE3 (Research Platform for the Advanced Recycling and Reuse of Rare Earths, KU Leuven), professor Koen Binnemans (KU Leuven), wereldexpert op het gebied van zeldzame aarden, prof. em. Willy Verstraete (UGent), één van de grondleggers van de Vlaamse (witte) biotechnologie, geoloog Emile Elewaut van het vermaarde Nederlandse onderzoeksinstituut TNO en dr. Christian Hagelüken, hoofd van de Precious Metals Refining Unit van Umicore.

‘Alle materialen zijn kritiek’

Door de exponentiële groei van de economie en de technologie in de laatste decennia, door de honger naar grondstoffen van de groeilanden en door het hiermee samenhangend toenemend mondiaal verbruik van natuurlijke hulpbronnen, zijn eigenlijk alle materialen kritiek, stelt Emile Elewaut (TNO): “De laatste twintig jaar zijn we mondiaal 40% meer natuurlijke hulpbronnen gaan gebruiken.” Christian Hagelüken van Umicore haalde er een grafiek bij die aantoonde dat er de laatste dertig jaren meer technologiemetalen uit de mijnen zijn gehaald dan in de hele geschiedenis van de mensheid. Ook de detailcijfers over ons hedendaags materialenverbruik zijn verbluffend. “In 2011 kwam 20% van het ontgonnen palladium en kobalt in gsm’s en computers terecht. Toch vertegenwoordigt de waarde van de recycleerbare materialen per gsm maar 1 euro,” stelt Hagelüken. Er is nog een enorm potentieel aan grondstoffen in recent door de mens vervaardigde producten aanwezig. Maar we zullen onze producten anders moeten ontwerpen als we die grondstoffen er later makkelijker willen uit recycleren. Maar recycleren alleen zal niet volstaan om de honger naar grondstoffen te stillen.

Emile Elewaut blijft desondanks optimistisch over de toekomst, met name voor kennisregio’s als België en Nederland, die uitzonderlijk arm zijn aan grondstoffen en dus zo goed als volledig afhankelijk van de invoer. “We hebben een wereldfaam op het gebied van recyclage en verwerking, een toppositie inzake inzameling en herwinning van grondstoffen en een uitgebreid industrieel- en kennisnetwerk.” Die vaststellingen droegen bij tot de vorming van een nieuw samenwerkingsverband dat tijdens het symposium boven de doopvont werd gehouden: het Urban Mining Platform in het kader van het toekomstige Europees Kennis- en Innovatiecentrum (KIC) Raw Materials, dat wordt opgericht in de schoot van het European Institute of Innovation and Technology (EIT). Raw Materials zal een van de toekomstige KIC’s worden, waarvoor de EU – zoals het er nu naar uitziet – in totaal een bedrag van 2,8 miljard euro zal voorzien voor de periode 2014-2020.

Urban mining

Over één ding waren de sprekers het roerend eens op de persconferentie voorafgaand aan het symposium: we kunnen ons niet uit het probleem weg recyclen. Volgens een recente studie die het Duitse Öko-Institut ondernam, ligt het maximale recyclagepotentieel van zeldzame aarden niet hoger dan 10 à 20% van de nieuwe vraag naar zeldzame aarden. Doorgedreven urban mining (het recyclen van grondstoffen uit afgewerkte producten) zal dus moeten worden aangevuld met substitutie (het vervangen van de zeldzame grondstoffen door alternatieven) en daarnaast ook met bijkomende, bij voorkeur duurzame ontginning van zeldzame grondstoffen. Allemaal oplossingen die op hun beurt nieuwe problemen en uitdagingen met zich meebrengen. (…)

Meer over urban mining, duurzame mijnen en subsitutie van materialen in het Argus-artikel.