Groene technologie kan niet zonder zeldzame aardmetalen. De groep scheikundige elementen laat onder andere windturbines en de motors van elektrische auto’s draaien. China is absolute wereldleider wat betreft de productie ervan: zo’n 70 procent van de ertswinning van zeldzame aardmetalen gebeurt in China, en maar liefst 90 procent van de verwerking van de ertsen vindt er plaats.
Zowel de Verenigde Staten als Europa zijn naarstig op zoek naar alternatieve bronnen voor deze materialen. In de VS wordt nu gekeken naar een wat contra-intuïtieve oplossing om de duurzame transitie mogelijk te maken. In actieve kolenmijnen in Utah en Colorado zijn ‘sterk verhoogde concentraties’ zeldzame aarde aangetroffen. Volgens wetenschappers kunnen kolenmijnen een belangrijke rol spelen om in de snel groeiende vraag naar zeldzame aardes te voorzien.
Zeldzame aarde
Zeldzame aardmetalen zijn een groep van 17 scheikundige elementen die onmisbaar zijn voor allerlei hightech apparaten, van smartphones en harde schijven tot windturbines en lasers. Ze zijn onder andere interessant vanwege hun magnetische eigenschappen. Anders dan de naam doet vermoeden, is zeldzame aarde niet heel zeldzaam. Op verschillende plekken in de aardkorst is het te vinden. De concentraties waarin het voorkomt, zijn echter laag. Dat maakt het winnen ervan ingewikkeld.
Snelle oplossing
Het winnen van zeldzame aarde in bestaande mijnen biedt een belangrijk voordeel. Het openen van mijnen is zeer tijdrovend en neemt gemiddeld zo’n tien tot vijftien jaar in beslag. Het financieren, het opzetten van technische installaties én het verkrijgen van de benodigde milieuvergunningen zijn complexe processen. Bestaande mijnen een extra bestemming geven, biedt mogelijk een uitkomst om op korte termijn nieuwe productielocaties voor zeldzame aarde te openen.
“Als je toch al rotsen aan het verplaatsen bent, kan je dan nog wat meer rots verplaatsen voor grondstoffen die nodig zijn voor de energietransitie? Dat is dit model.” Zo vat onderzoeker Lauren Birgenheier van de Utah University het voorstel samen. “In de kolenvelden hebben we ontdekt dat zeldzame aardelementen geconcentreerd zijn in modderige schalie die zich boven en onder de steenkoollagen bevindt.”
Vervuiling
Het extraheren van zeldzame aardmetalen die in zeer kleine hoeveelheden in rotsformaties voorkomen, vergt veel verschillende chemische bewerkingen. De milieuvervuiling die daarmee gepaard gaat, is een van de redenen dat China op dit moment de wereldmarkt voor zeldzame aarde domineert: het land neemt de negatieve gevolgen op de koop toe.
In de tweede helft van de vorige eeuw was de VS nog wereldleider. Eén enkele mijn, de Mountain Pass mijn in Californië, voorzag in vrijwel de gehele wereldwijde vraag. Sinds de jaren tachtig voert China actief beleid om de markt voor zeldzame aardmetalen naar zich toe te trekken. In 2002 werd de Amerikaanse Mountain Pass-mijn gesloten: lage arbeidskosten, staatssubsidies en zeer soepele milieuregels zorgden voor een beslissend prijsvoordeel van Chinese zeldzame aardmetalen. Een incident waarbij een grote hoeveelheid giftige stoffen in het milieu vrijkwam, betekende het (voorlopige) einde van de Amerikaanse productie.
In 2018 werd de Mountain Pass-mijn heropend, en deze is goed voor zo’n 15 procent van wereldwijde productie van zeldzame aardertsen. Saillant detail: de verwerking van de ertsen tot eindproducten zoals magneten gebeurt vrijwel volledig in China.
Europa en de VS
De Europese Unie heeft zich via de Critical Raw Materials Act uitgesproken voor een hogere productie van zeldzame aarde in Europa. Op dit moment wordt er alleen op Groenland – dat formeel gezien geen onderdeel van de EU is – op beperkte schaal zeldzame aarde gewonnen. Vorig jaar werd bekend dat er in de buurt van een ijzerertsmijn in Noord-Zweden grote reserves zijn aangetroffen. Ook in Noorwegen zitten mogelijk winbare hoeveelheden zeldzame aarde in de grond. De exploitatie van deze reserves is echter nog erg ver weg.
In de Verenigde Staten is het Ministerie van Defensie zich met de winning van zeldzame aarde gaan bemoeien. Zeldzame aarde is ook voor hightech defensiematerieel zoals gevechtsvliegtuigen en onderzeeërs onmisbaar. De afhankelijkheid van China wordt als een strategisch gevaar gezien. Sinds 2020 heeft het Amerikaanse leger ruim 400 miljoen dollar in onderzoek naar de winning van zeldzame aarde geïnvesteerd. Naast projecten in de VS zelf, worden daar ook zeldzame aarde projecten in Australië en Canada mee gefinancierd.
