Kritieke mineralen: de grondstoffen die de energietransitie bepalen
Kritieke mineralen zijn grondstoffen die onmisbaar zijn voor moderne technologie, maar waarvan de aanvoer kwetsbaar is: ze komen op weinig plekken ter wereld voor, de winning of verwerking ligt in handen van een paar landen, of er is simpelweg geen goed alternatief voor. Denk aan lithium en kobalt in batterijen, koper in stroomkabels, en een groep van zeventien chemisch verwante stoffen die \"zeldzame aardmetalen\" heet en onder meer in krachtige magneten zit.
Een goede analogie is een keuken waarin je voor elk gerecht dezelfde ene specerij nodig hebt, terwijl die specerij maar in één land wordt verbouwd en door één handelaar wordt verpakt. Zonder die specerij lukt het gerecht niet, en als de handelaar besluit niet meer te leveren, staat de hele keuken stil. Zo werkt het ook met kritieke mineralen: een smartphone, windturbine of elektrische auto kan zonder de juiste mineralen simpelweg niet gebouwd worden, en een groot deel van die mineralen komt via een klein aantal landen en bedrijven de wereldmarkt op.
Wat is het precies?
\"Kritiek\" zegt hier niets over de chemische eigenschappen van een stof, maar over de economische en geopolitieke risico's rond de aanvoer ervan. Overheden zoals de Europese Unie en de Verenigde Staten stellen periodiek lijsten op van grondstoffen die zij als kritiek beschouwen, op basis van twee vragen: hoe belangrijk is deze stof voor de economie, en hoe groot is het risico dat de aanvoer wordt verstoord?
Op zulke lijsten staan onder meer lithium en kobalt (batterijen), koper en aluminium (bekabeling en constructie), nikkel en mangaan (eveneens batterijen en staallegeringen), grafiet (de negatieve elektrode in de meeste batterijen) en de zeldzame aardmetalen, waaronder neodymium, dysprosium en praseodymium. Die laatste groep is essentieel voor de sterke, compacte magneten in windturbines, elektromotoren en precisiewapens.
Het \"kritiek\" zijn ontstaat meestal niet doordat een stof letterlijk zeldzaam is in de aardkorst \u2014 zeldzame aardmetalen zijn, ondanks de naam, relatief algemeen aanwezig \u2014 maar doordat de winning en vooral de verwerking ervan geconcentreerd is. Ruw erts moet na de mijnbouw chemisch worden gescheiden en gezuiverd, een proces dat vervuilend en kostbaar is. Landen die deze verwerkingsindustrie hebben opgebouwd, hebben daarmee een sleutelpositie verworven, ook als de ruwe grondstof elders wordt gedolven.
Wat wil men ermee bereiken?
Het belangrijkste doel achter het beleid rond kritieke mineralen is voorzieningszekerheid: overheden en bedrijven willen voorkomen dat de energietransitie, de defensie-industrie of de chipproductie stilvalt doordat één land de kraan dichtdraait. De vraag naar veel van deze mineralen groeit snel, gedreven door elektrische auto's, batterijopslag en windenergie, terwijl nieuwe mijnen en verwerkingsfabrieken vaak tien tot vijftien jaar nodig hebben om operationeel te worden.
Daarnaast spelen geopolitieke overwegingen mee. Landen als de Verenigde Staten en de lidstaten van de Europese Unie willen minder afhankelijk zijn van één dominante leverancier, vooral omdat kritieke mineralen ook gebruikt worden als drukmiddel in handelsconflicten. Ten slotte is er de ambitie om winning en verwerking eerlijker en schoner te maken, aangezien mijnbouw vaak gepaard gaat met vervuiling, hoog waterverbruik en, in sommige gevallen, mensenrechtenschendingen.
Voorbeelden uit de praktijk
De Mountain Pass-mijn in Californië, geëxploiteerd door het Amerikaanse bedrijf MP Materials, is een van de weinige grootschalige bronnen van zeldzame aardmetalen buiten China. De mijn was decennialang gesloten vanwege lage prijzen en milieuproblemen, maar werd vanaf 2017 heropend en breidt sindsdien de eigen verwerkingscapaciteit uit, zodat de Verenigde Staten minder afhankelijk worden van Chinese raffinage.
In Servië probeerde mijnbouwbedrijf Rio Tinto met het Jadar-project een van de grootste lithiumvoorraden van Europa te ontsluiten. Na grootschalige protesten van omwonenden en milieuorganisaties trok de Servische regering in 2022 de benodigde vergunningen in; het project ligt sindsdien onder een politiek en juridisch vergrootglas en illustreert hoe lokaal draagvlak een cruciale, vaak onderschatte factor is.
In de lithiumdriehoek van Chili, Argentinië en Bolivia wordt lithium gewonnen uit zoutvlaktes zoals de Salar de Atacama, waar zilte grondwaterlagen worden opgepompt en laten verdampen tot een lithiumconcentraat overblijft. Deze methode is goedkoop maar staat onder kritiek vanwege het grote waterverbruik in een van de droogste gebieden ter wereld.
De Democratische Republiek Congo levert het grootste deel van het wereldwijde kobalt, grotendeels via grootschalige industriële mijnen, maar deels ook via kleinschalige, informele mijnbouw waarbij arbeidsomstandigheden en kinderarbeid herhaaldelijk zorgen hebben opgeleverd bij internationale afnemers.
Indonesi\u00eb voerde in 2020 een exportverbod in op ongeraffineerd nikkelerts, met als doel buitenlandse bedrijven te dwingen hun verwerkingsfabrieken in Indonesi\u00eb zelf te bouwen. Het land is daardoor uitgegroeid tot verreweg de grootste nikkelproducent ter wereld, al leidde de snelle uitbreiding ook tot ontbossing en vervuiling in delen van het land.
Hoe ver is de techniek?
De winning en verwerking van kritieke mineralen is geen nieuwe technologie, maar het tempo waarin nieuwe capaciteit wordt opgebouwd, is het grote knelpunt. Een mijn openen duurt door vergunningsprocedures, milieustudies en financiering vaak langer dan tien jaar, terwijl de vraag naar batterijmaterialen en zeldzame aardmetalen door de energietransitie de komende jaren fors blijft stijgen, zo waarschuwt het Internationaal Energieagentschap (IEA) in zijn jaarlijkse rapporten over kritieke mineralen.
China heeft de afgelopen decennia een dominante positie opgebouwd, niet zozeer in de mijnbouw van zeldzame aardmetalen \u2014 die vindt ook elders plaats \u2014 maar vooral in de chemische verwerking en raffinage, waar het land het grootste deel van de wereldwijde capaciteit bezit. Die positie gebruikte Peking de afgelopen jaren ook als handelsinstrument: in 2023 voerde het land exportbeperkingen in op gallium en germanium, en breidde dat later uit naar grafiet en bepaalde zeldzame aardmetalen, als reactie op Westerse chipsancties. Hoeveel effect deze maatregelen op de lange termijn hebben, is nog onduidelijk.
Als reactie hierop nam de Europese Unie in 2024 de Critical Raw Materials Act aan, een wet die streefcijfers vastlegt voor eigen mijnbouw, verwerking en recycling binnen de EU tegen 2030, en die een grens stelt aan de afhankelijkheid van één enkel land per grondstof. Of deze doelen daadwerkelijk gehaald worden, hangt sterk af van vergunningsprocedures en maatschappelijk draagvlak voor nieuwe mijnen in Europa zelf \u2014 iets wat, zoals het Servische Jadar-project laat zien, allerminst vanzelfsprekend is.
Recycling van kritieke mineralen uit oude batterijen, elektronica en magneten wordt gezien als een belangrijk deel van de oplossing, maar staat nog in de kinderschoenen: het aandeel gerecyclede materialen in de totale aanvoer is vooralsnog beperkt, simpelweg omdat veel producten waarin deze mineralen zitten \u2014 zoals elektrische auto's \u2014 nog niet aan het einde van hun levensduur zijn.
Wie werken eraan?
Naast MP Materials (Verenigde Staten) en Rio Tinto (Verenigd Koninkrijk/Australi\u00eb) zijn ook mijnbouwbedrijven als Glencore (Zwitserland, actief in kobalt in Congo), Albemarle en SQM (lithium in de lithiumdriehoek) grote spelers. Chinese staatsbedrijven zoals China Northern Rare Earth Group domineren de verwerkingskant van de zeldzame aardmetalen-industrie.
Op overheidsniveau zijn de Europese Commissie (via de Critical Raw Materials Act), het Amerikaanse ministerie van Energie en instanties als de United States Geological Survey (USGS) actief betrokken bij het monitoren van voorraden en het stimuleren van nieuwe projecten. Internationale organisaties als het IEA en IRENA (het Internationaal Agentschap voor Hernieuwbare Energie) publiceren regelmatig analyses van vraag en aanbod. Ook onderzoeksinstellingen en universiteiten werken aan alternatieven, zoals batterijchemie\u00ebn met minder of geen kobalt, en aan betere recyclingtechnieken om de afhankelijkheid van nieuwe mijnbouw te verminderen.