Iedereen zijn eigen elektrische auto, moeten we dat willen?

Voor de batterijen van elektrische auto’s (en ook voor andere toepassingen) zijn grote hoeveelheden schaarse grondstoffen benodigd. Een element waarnaar daardoor veel vraag ontstaat is lithium. De winning daarvan is enorm vervuilend en schadelijk voor de natuur. Ook is het met de huidige geopolitieke spanningen maar zeer de vraag of de beschikbaarheid voldoende gewaarborgd is. Is het tijd om een stapje terug te doen?

Van de redactie Vexpansie / Tekst: Sjoerd Stienstra. Hij kijkt voor Vexpan over de grenzen en doet daarvan op gezette tijden verslag.

Noorwegen is waarschijnlijk ’s werelds koploper waar het gaat om de overgang van benzine- naar elektrische auto’s. Bijna 80% van alle nieuwe auto’s in Noorwegen zijn elektrisch aangedreven. Wereldwijd is dat aandeel circa 10%. De energie voor een elektrische auto wordt veelal geleverd door een Lithium-ion batterij, waardoor de vraag naar lithium toeneemt. Met de opgave om op afzienbare termijn het autopark op fossiele brandstoffen volledig te vervangen door elektrische auto, zullen de Europese autofabrikanten over een jaar of tien 10 tot 15 miljoen elektrische auto’s moeten produceren. Daarvoor is dan bijna een miljoen ton lithiumcarbonaat nodig, dat is twintig keer zoveel als de huidige 50.000 ton die nu jaarlijks in Europa wordt gebruikt, aldus Misha Glenny van de denktank IWM (geciteerd in een column van Caroline de Gruyter in NRC). En volgens het International Energy Agency zal dat over twintig jaar zelfs nog meer dan het dubbele worden, 42 keer meer dan het huidige verbruik. En daarvan produceert Europa (m.n. Oostenrijk, Duitsland, Portugal en Zweden) zelf maar een paar procent, het merendeel moet worden geïmporteerd. Wereldwijd zijn Australië en Zuid-Amerika (Chili) de grootste producenten.

De betreffende column in NRC ging er over hoe de plannen van Servië om haar (grote) lithiumvoorraad te gaan exploiteren invloed heeft op de betrekkingen van Europa met Servië in relatie tot de daar spelende geopolitieke spanningen, bijvoorbeeld in Noord-Kosovo. En er zijn kapers op de kust, ook China zou belangstelling hebben om lithium af te nemen…

De beschikbaarheid van voldoende aanvoer van lithium is dus allerminst zeker. En dan hebben we het nog niet gehad over andere grondstoffen die noodzakelijk zijn om de transitie naar elektrisch vervoer mogelijk te maken: nikkel, koper, zeldzame aardmetalen enzovoort. In veel gevallen afkomstig uit landen waarmee de verhoudingen niet altijd even vriendelijk zijn, en waarvan de winning vaak sterk vervuilend is en een grote aantasting van natuur en leefomgeving oplevert.

De mensheid is nu al bezig de aarde ‘op te souperen’; Earth Overshoot Day: de dag waarop de mens alle natuurlijke grondstoffen heeft opgebruikt die de aarde in één jaar kan produceren, valt elk jaar vroeger. Dit jaar was dat op 2 augustus. We zullen dus zuiniger met grondstoffen moeten omspringen.

SINTEF

Daarom wordt er, juist in Noorwegen, ook nagedacht over mogelijkheden om een stabielere situatie voor de gewenste transitie naar minder fossiele brandstoffen en meer elektrisch vervoer te bereiken.

Onder de titel ‘Må vi tåle å tape natur for å vinne klimaet?’(Moeten we toestaan dat we natuur verliezen om het klimaat  te verbeteren?) geeft Silje Grytli Tveten een overzicht van de (drie) strategieën die SINTEF daartoe onderzoekt.

SINTEF is een onafhankelijk onderzoeksinstituut dat, in samenwerking met de Noorse Technische Universiteit NTNU in Trondheim, maatschappelijk relevante natuurwetenschappelijke, technische en sociaal-medische studies uitvoert. Doel van het onderzoek van SINTEF is om beschikbaarheid van grondstoffen te verzekeren en minder afhankelijk te zijn van aanvoer uit minder stabiele landen en  vervoer over grote afstanden.

• In de eerste plaats wordt onderzocht welke mogelijkheden er zijn om een meer verantwoorde winning van grondstoffen te bereiken. De ambitieuze Europese energie- en klimaatdoelen zijn sterk afhankelijk van beschikbaarheid van de diverse grondstoffen. Volledig zelfvoorzienend zal wellicht niet mogelijk zijn, maar Europa (en m.n. Noorwegen) kan wel een deel van het aanbod aanboren. In Noorwegen zijn zelfs zeldzame aardmaterialen -die nu vrijwel uitsluitend uit China komen- te vinden. Bij de exploitatie zal wel grote aandacht moeten worden besteed aan het voorkomen van schade aan natuur en milieu.

Niet alleen op land, maar ook op de zeebodem zijn de gewenste grondstoffen te vinden. Diepzeemijnbouw is echte een controversieel thema. In zijn commentaar van 14 augustus 2023 stelde NRC dan ook terecht: ‘Diepzeemijnbouw: zolang de schade onbekend is zeker niet’.

• Hergebruik is het tweede thema dat wordt onderzocht door SINTEF. Omdat de behoefte zo groot is zal moeten worden ingezet op meerdere paarden. Met ‘urban mining’ kunnen de benodigde grondstoffen worden gehaald uit eindprodukten, uit gebouwen (na sloop bijvoorbeeld) en uit (elektronisch) afval. Reparatie, hergebruik en recycling zijn daarbij kernbegrippen. Vooral op het gebied van zeldzame aardmetalen liggen hier goede mogelijkheden, aldus onderzoekster Ana Maria Martinez.
• Produceren met minder (of geen) kritische grondstoffen is de derde strategie die wordt onderzocht. Om de carbon-footprint te reduceren zullen de grondstoffen een zo kort mogelijke weg moeten afleggen. Dat gaat het gemakkelijkst met hergebruikte grondstoffen. Een andere mogelijkheid is het ontwikkelen van producten of technologieën die minder gebruik maken van de kritische grondstoffen. Een voorbeeld is de ontwikkeling van effectievere of economische batterijen waar minder kobalt in wordt verwerkt en wordt vervangen door synthetische alternatieven.

Lithium is weliswaar een essentieel element in een lithium-ion batterij, maar de benodigde hoeveelheid kan aanzienlijk worden teruggebracht door een uitgekiende materiaalkeuze of het gebruik van andere batterijtechnologie.

Conclusie

Dit alles neemt niet weg dat de vraag naar lithium als gevolg van de energietransitie enorm zal toenemen, zeker als iedere benzineauto wordt vervangen door een elektrische auto. Gezien de onzekerheden over de toekomstige beschikbaarheid van het element is het de vraag of er voldoende mogelijkheden zijn om iedereen zijn eigen auto te verschaffen. Misschien moet het ook op dit gebied  niet alleen anders, maar vooral ook minder. Dus niet alleen een andere energiebron, elektrisch in plaats van fossiel, maar ook minder voertuigen, om daarmee de vraag naar lithium te beheersen en de met de winning samengaande aantasting van natuur en milieu te beperken.

Is de overgang naar elektrisch rijden straks de definitieve doorbraak naar deelmobiliteit?

Bronnen:

> Noord-Kosovo gaat heel Europa aan, column van Caroline de Gruyter, NRC, 3 juni 2023

> Diepzeemijnbouw: zolang de schade onbekend is zeker niet’, dagelijks commentaar redactie NRC, 14 augustus 2023

> Nieuwsbrief Gemini 

Van de redactie Vexpansie / Tekst: Sjoerd Stienstra

Foto: De winning van lithium