Duurzame energiebronnen zijn van nature overal ter wereld te oogsten, en daarom zelf niet een bron van internationale conflicten. Maar zij maken gebruik van kritische materialen – materialen waarvan de aanvoer onzeker kan zijn, zeker als duurzame energie sterk zou gaan groeien. De belangrijkste groep kritische materialen is de zogenoemde zeldzame aardmetalen. Deze zijn al zeker twintig jaar voorwerp van geopolitiek. Ook lithium en kobalt, belangrijke onderdelen van moderne batterijen, zouden snel kritische elementen kunnen worden. De eventuele geopolitiek van duurzame energiebronnen zal vooral hierover gaan. Toch zal volgens ons duurzame energie tot lang niet zoveel conflicten leiden als fossiele energie lange tijd heeft gedaan.
Dit is het tweede in een serie van vijf artikelen over de geopolitiek van fossiele, minerale en agrarische grondstoffen. De artikelen werden gepubliceerd op 28 oktober, 4 november, 16 november, 26 november en 20 december 2017.
Laten we met de vreedzame visie beginnen: na jaren van zorgen over zeldzame aardmetalen publiceerde dit voorjaar het Bulletin of Atomic Scientists een artikel Clean energy and rare earths: Why not to worry, door energie-analist Amory Lovins, die overtuigend beargumenteert dat de zeldzame aardmetalencrisis, die ernstig leek in 2008-2010, is verdwenen in 2011. Hij gebruikt het argument waarop wij al duidden in ons vorige artikel: technologische verandering. Volgens hem zijn er technologische alternatieven voor de meest dringende tekorten van zeldzame aardmetalen. Dat zou goed nieuws zijn: weer een bron van internationale spanning minder. Maar laten we eerst eens bezien waarom er überhaupt tekorten van zeldzame aardmetalen zouden zijn.
Grondslagen van de geopolitiek van duurzame energiebronnen
Zeldzame aardmetalen als dysprosium, neodymium, terbium, europium en yttrium worden steeds meer gebruikt, vaak in de vorm van legeringen, in moderne technologische apparatuur: computergeheugens, DVDs, oplaadbare batterijen, mobiele telefoons, katalysatoren, Tl-verlichting en veel meer. Zij hebben ook belangrijke militaire toepassingen: nachtkijkers, precisiegeleide wapens, communicatieapparatuur, GPS apparaten en andere defensie-elektronica. Ze worden beschouwd als essentieel voor sommige zonnecellen, en voor de krachtige magneten die gebruikt worden in windturbines. De vraag naar veel van deze toestellen is de afgelopen twintig jaar explosief gegroeid, en dat heeft de commerciële en politieke belangstelling voor zeldzame aardmetalen sterk aangewakkerd. Maar ironisch genoeg zijn deze elementen niet zeldzaam, veel minder in elk geval dan edelmetalen als goud en platina. Het meest voorkomende zeldzame aardmetaal, cerium, komt ongeveer net zoveel voor als koper. Maar lange tijd waren winning en gebruik van deze elementen moeilijk doordat ze meestal voorkomen in lage concentraties; en ze zijn moeilijk van elkaar te scheiden doordat zij chemisch sterk op elkaar lijken. Daarom duurde het lang voordat er toepassingen voor hen werden ontwikkeld.
Toen het gebruik van zeldzame aardmetalen eenmaal een grote vlucht nam, ontdekte de wereld dat zij was opgescheept met maar één grote leverancier: China, dat hiermee een sterke positie verwierf in de geopolitiek van duurzame energiebronnen. Dit gaat terug tot de dagen van Deng Xiaoping, die de strategische betekenis van deze elementen al inzag, en die de aanzet gaf tot een beleid om buitenlandse concurrenten de pas af te snijden door deze metalen in het buitenland zeer goedkoop af te zetten. De laatste grote concurrent, de Mountain Pass mijn in Californië, sloot in 2002. Het winnen en verwerken van zeldzame aardmetalen is een buitengewoon vervuilend karwei. Dit is de hoofdreden waarom de meeste activiteiten in industrielanden werden stopgezet toen de vraag klein was of inzakte. China bereikte een mijlpaal in zijn strategie in 2008-2010, toen het de export van zeldzame aardmetalen naar Japan blokkeerde. Andere landen vreesden dat China zijn positie ook ten opzichte van hen zou kunnen gebruiken, en de prijzen vlogen de lucht in. Dit luidde ook een gehaaste zoektocht in naar ertsen van zeldzame aardmetalen in vele landen, waaronder Rusland, Australië, de VS, Brazilië, India, Maleisië en Thailand. Toch bezitten slechts twee landen – China en Rusland – samen 57% van de bewezen wereldreserves, terwijl het eerstvolgende land, Australië, daarvan slechts 2,4% bezit. En China heeft op dit terrein ook een sterke industriële positie. Ze winnen niet alleen de zeldzame aardmetalen, ze verrichten ook bijna alle bewerkingen. Elders gewonnen zeldzame aarden moeten doorgaans worden uitgevoerd naar China om daar bewerkt te worden, en dan weer worden ingevoerd (alweer vanwege het vervuilende karakter van deze processen). Deze stand van zaken moedigt landen aan om voorraden van zeldzame aardmetalen aan te leggen en daarmee te gaan concurreren.
Varkenscyclus
Vaak heerst er op markten als deze een varkenscyclus, het gevolg van de verschillen in aanlooptijden in de onderdelen van de productieketen. Het kost gewoonlijk meer dan tien jaar om een mijn te openen (bodemonderzoek, planning, financiering, bouw). Dit wordt nog meer wanneer er ook nieuwe, efficiënte en niet-vervuilende verwerkingsmogelijkheden moeten worden ontwikkeld. Maar aan de gebruikskant kunnen de veranderingen veel sneller gaan, zoals we al hebben betoogd. Hier komt Lovins om de hoek kijken. Tegen 2010, zegt hij, waarschuwden veel commentatoren voor het bijna-monopolie van China op het terrein van zeldzame aardmetalen gebruikt in supermagneten, vooral neodymium; dit zou de wereldwijde overschakeling naar elektrische auto’s en windturbines vrijwel onmogelijk maken. Maar dit is onzin, zo zegt hij. De prestaties van supermagneten in motoren en generatoren kunnen net zo goed worden geleverd door twee andere soorten motoren zonder magneten, maar met moderne software en vermogenselektronica gemaakt uit silicium, het meest voorkomende vaste element ter wereld. Op een of andere manier drong dit ook door tot de markt. De prijzen van zeldzame aardmetalen piekten in 2011, stortten toen in elkaar, en zijn die klap nog altijd niet te boven gekomen. ‘Dit lijkt in de verste verte niet op het gedrag van een blijvend schaarse en waardevolle grondstof,’ zo schrijft Lovins. ‘Wat is er gebeurd? Precies wat je kunt verwachten bij een kleine markt die eerst afgaat op de waan van de dag maar tenslotte wordt ingehaald door de werkelijkheid. Toen de prijzen omhoog schoten, werden voorraden aangelegd, verlaten mijnen weer geopend, nieuwe ertsen gezocht en gevonden, en recycling opgeschroefd. En het belangrijkste, omdat gebruikers van General Electric tot Toyota en Ford gingen zoeken naar kostenbesparing en prestatieverbetering, werden de duurste materialen minder toegepast, en vaak vervangen door goedkopere en betere oplossingen.’ Aangetrokken door de hoge prijzen, werd de Mountain Pass mijn in 2011 heropend, maar deze moest in 2015 weer sluiten. Een andere mijn, het Bear Lodge Project in Wyoming, staat op het punt te worden geopend, en deze zal alle nog resterende spanning voorlopig uit de markt halen.
Maar op een of andere manier denkt men nog steeds dat er tekorten zijn, wat zijn weerslag heeft op de geopolitiek van duurzame energiebronnen. Andere metalen, zoals lithium, zouden ook kritisch kunnen worden voor de ontwikkeling van duurzame energie, omdat lithium-ion batterijen de krachtigste apparaten zijn voor het regelen van de variabiliteit van zonne- en windenergie. ’s Werelds grootste lithiumproducenten zijn Australië, Chili, China en Argentinië (in die volgorde). Bolivia heeft de grootste lithiumreserves ter wereld, maar deze zijn nog bijna niet ontgonnen. Als zonne- en windenergie, en elektrische auto’s, zeer snel zouden groeien, zouden lithiumtekorten een reëel (maar voorbijgaand) probleem kunnen worden. Er is heel veel lithium in de aardkorst. De meest voorzichtige schattingen komen uit op 14 miljoen ton, genoeg voor de productie van 20 tot 30 miljard accu’s, veel meer accu’s dan er mensen zijn op de wereld. Met goede recycling zouden we hiermee heel lang toe kunnen. En alternatieve batterijen, op basis van natrium of aluminium, veel méér voorkomende elementen, worden ook al ontwikkeld. Het is goed te weten dat lithiumtekorten, zo zij al zouden ontstaan, een relatief en geen absoluut probleem zullen vormen en dus geen blijvend aandeel zullen leveren aan de geopolitiek van duurzame energiebronnen.
Maar er wordt nog steeds gewaarschuwd voor tekorten
Toch zijn er nog altijd mensen die waarschuwen voor spanningen in de geopolitiek van duurzame energiebronnen. Volgens sommigen zouden indium en kobalt in de gevarenzone kunnen komen. Ze worden gebruikt in zonnepanelen en accu’s. China levert ongeveer de helft van het indium van de wereld, DR Congo meer dan de helft van het kobalt. De Energy Skeptic zegt dat telluur, germanium en ruthenium behoren tot de elementen die tekorten zullen vertonen als zonne-energie doorgroeit tot de terawattschaal. Hetzelfde zou gelden voor zilver. Maar geen van deze verwachtingen houdt rekening met het effect van technologische verandering, die juist van belang wordt zodra er tekorten of prijsstijgingen dreigen. Dat wil niet zeggen dat er nooit tekorten zullen ontstaan en dat de geopolitiek van duurzame energiebronnen nooit meer zal opspelen – maar we moeten in gedachten houden dat tot nu toe geen van de in het verleden voorspelde tekorten (inclusief die van het rapport van de Club van Rome) ooit is uitgekomen (uitgezonderd in oorlogssituaties).
Er is eigenlijk maar een tekort aan één artikel op de wereld: voedsel – en zelfs dit tekort komt voort uit slechte organisatie (in de eerste plaats door armoede en ongelijke verdeling), en niet uit fysieke grenzen. En ook aan schoon water (en de toegang daartoe) en fosfaat – twee kritische hulpbronnen voor het telen van voedingsgewassen. In ons volgende artikel zullen we voedsel en water plaatsen in de context van de geopolitiek.
Geschreven samen met Alle Bruggink.
Interessant? Lees dan ook:
Sprongsgewijze veranderingen, een lichtpuntje in het klimaatdebat
Economen, luister: de aarde is GEEN gesloten systeem
Technologie, geen bedreiging meer