iPad-vrije zondag
Sluipenderwijs zijn we afhankelijk geworden van 17 zeldzame aardmetalen, die de grondstof zijn van steeds meer hightech apparaten. Wie ze niet heeft, raakt achterop in de wereld. Wij kunnen er steeds moeilijker aan komen. Wat nu?
Illustratie: Overburen.nl
Toen Zhan Qixiong op een septemberochtend in 2010 zijn trawler de Oost-Chinese Zee opstuurde, stevende hij af op een conflict rond aardmetalen waarbij de Verenigde Staten, de Europese landen en de sterkste naties van Azië betrokken zouden raken. Wist hij veel.
Als visser uit een dorp van vissers had Zhan (41) weinig kennis van politiek. Maar waar het goed vangen was, dat wist hij wel. Hij stuurde zijn Minjinyu 5179 naar een eilandensliertje tussen China en Japan. Te klein om op de wereldkaart te zien. En onbewoonbaar, behalve voor albatrossen en geiten. De wateren daar zijn behalve een rijke bron van vis, ook één van conflict. Japan en China claimen elk het eigendom van de vijf eilanden en drie rotsen, die ze Senkaku (Japan), of Diaoyu (China) noemen, en waar gasreserves in de grond zitten.
In de nacht van maandag op dinsdag dobberde Zhan dichter naar zijn doel. Toen flitste in de verte een lichtbundel aan: Japanse kustwacht, die Zhan sommeerde te vertrekken uit territoriale wateren. Over wat erna gebeurde, bestaan verschillende lezingen.
Volgens de bemanning van Zhan probeerden de Japanners agressief een inspectie af te dwingen. De kustwacht zegt dat juist Zhan de agressor was. Met loeiende motor zou hij op hun schip zijn ingevaren. Later ramde hij zelfs een tweede kustwachtschip.
Wie ook op wie botste: Zhan werd met geboeide handen en een jas over zijn hoofd van boord gehaald, wegens obstructie van het werk van Japanse staatsdienaren.
Het incident reet oude wonden open tussen de buurlanden. De China Daily schreef een tranentrekker van een verhaal over Zhans oma. Het bejaarde mensje zou het leven hebben gelaten, kort nadat ze hoorde dat haar oudste kleinzoon gevangen zat in Japan. Chinezen bekogelden Japanse eethuizen met stenen. En Beijing uitte achter de schermen een dreigement dat premiers over de hele wereld in hun koffie deed verslikken: wij geen Zhan, dan jullie geen zeldzame aardmetalen – grondstoffen die worden verwerkt in steeds meer apparaten.
Japanse bedrijven als Toyota en Hitachi zijn daarvan voor hun voortbestaan afhankelijk. En China is monopolist. 97 procent van de wereldproductie van schaarse metalen, komt uit de volksrepubliek. China hield het kloppende hart van de Japanse economie in handen – en bleek bereid erin te knijpen.
Een grimmige Hillary Clinton (VS, Buitenlandse Zaken) kwam tussenbeide.Ze beet de heethoofden toe dat niemand trek in oorlog had. Zhan vloog terug naar zijn vaderland. Containers aardmetaal gingen weer scheep naar Japan. En dat was dat.
Toch bleef de kwestie spoken door de hoofden van Westerse regeringsleiders. Dat China ze, Amerikaans gezegd, by the balls had, dat wisten ze. Geen Europees land, noch de VS kan zonder China’s aardmetaal.
Maar de volksrepubliek had het niet eerder gedurfd om de monopoliepositie in te zetten om zijn zin te krijgen op het wereldtoneel. Werd het niet eens tijd om alternatieven voor China’s aardmetaal te zoeken?
Toegegeven: een aantal landen is daarmee al langer bezig. Voorop loopt Japan, dat historisch gezien een relatie met China heeft van elkaar wederzijds naar het leven staan. En Amerika, dat niet graag afhankelijk is van een ander land. Laat staan als dat land communistisch is.
Aardmetalen
Daarbij hebben Westerse landen al een poos een steentje in hun schoen: China lijkt zijn grip op de aardmetalen te gebruiken om de prijzen te bespelen en bedrijven te kapen.
Vanaf 2004 verlaagt China al de export van metalen. Een beetje per keer, maar het telt op: de huidige export is de helft minder dan die van zeven jaar geleden. Beijing zegt voldoende grondstoffen te willen veiligstellen voor de eigen industrie, ’s werelds grootste verbruiker van schaarse metalen.
Kan, maar de wereldvraag is sinds 2004 toegenomen. Bedrijven hadden vorig jaar 20.000 ton méér nodig, dan op de markt kwam. Schaarste drijft de prijzen op. En elk half jaar – als China zijn exportquota vaststelt – is het afwachten hoeveel groter die schaarste zal worden. De elektronicamarkt wordt er onrustig van.
Eind 2010 gedroeg Beijing zich wel heel bruusk. Het kondigde een exportverlaging aan voor de eerste helft van 2011 met 35 procent. Het gedoe rond de visser Zhan was nota bene net uitgepraat, en dan een verhoging opdienen die zouter is dan Westerse bedrijven ooit geserveerd kregen.
Zonder een spier te vertrekken verhoogde het landsbestuur ook nog de belasting op de uitvoer met 25 procent. Gevolg: de kiloprijs van het metaal dysprosium schoot omhoog van 300 dollar naar 3.600 dollar. Neodymium ging van 45 naar 450 dollar. Terbium van 600 naar 4.000 dollar.
Protest natuurlijk. Maar China verdedigde dat het mindert om de natuur te sparen. Daarvoor valt wat te zeggen. De Bayan Obo-mijn, ’s werelds belangrijkste vindplaats van schaarse metalen, is een duister landschap geworden, een kilometer in doorsnee, waar mechanische beesten zich dieper en dieper de grond in graven.
Volgens spaarzame ooggetuigen lopen staalafval en chemicaliën er ongefilterd de bodem in. Of het verdwijnt in een nabijgelegen meer – van oever tot oever vol grijze drab. Bladeren groeien zwartgeblakerd uit de grond. Kanker komt er bovengemiddeld vaak voor.
Maar als de natuur de enige reden is, hoe zit het dan met dat offer you can’t refuse dat China Westerse bedrijven doet? ‘Verplaats je productie naar ons land, dan mag je grondstoffen afnemen van de interne, Chinese markt.’ Verleidelijk? Nogal. Buiten China betaalt een bedrijf 153 dollar voor een kilo lanthaan. Binnen China is de prijs 23 dollar. In de extreemste gevallen zijn de prijzen zelfs een factor tien goedkoper. Ook diesel en elektriciteit biedt China aan tegen bodemprijzen.
Met succes. Volgens hoogleraar recht Marc de Vos, van de Brusselse denktank Itinera, zijn al diverse bedrijven uit Scandinavië en de VS verhuisd. ‘Ook een paar parels van de Belgische economie zijn we kwijt. Die zijn aangetrokken met methodes die je toch rustig concurrentievervalsing kunt noemen.’
‘China volgt een bewuste strategie. Ze willen hoger in de economische voedselketen komen. Niet alleen meer goedkope arbeid, maar meedoen in de innovatiefste bedrijfstakken. Daarvoor gebruiken ze hun grondstoffen.’ Met die ontwikkelingen in gedachten, werken grondstofdeskundigen en beleidsmakers aan worstcasescenario’s, die je eerder zou verwachten in het notitieboekje van thrillerschrijver Tom Clancy.
Zo zouden in Europa de bouwsector, de chemie, de automobielindustrie, de luchtvaart en de machinebouw uitgemergeld raken zonder schaarse metalen. 1.324 miljard euro aan toegevoegde waarde en dertig miljoen banen. Dat staat er op het spel.
Japan heeft daarom een voorraad zeldzame metalen gebunkerd, die bedrijven in staat stelt drie maanden door te werken in hun huidige tempo, zelfs als China de rem tot de bodem intrapt. Ook de Amerikanen hebben een stockpile, beheerd door het leger. Europa drentelt er achteraan, zonder strategische voorraad. ‘Europese landen hebben hun eigen beleid, of niet’, zegt de Leidse industrieel ecoloog René Kleijn. ‘Maar op hoger niveau is niets geregeld.’
Kleijn sprak vorige maand nog met beleidsmakers van de EU, op een trilateraal congres (Japan,VS, EU) in downtown Washington. Zij nemen het probleem niettemin ‘zeer serieus’, zegt hij.
Geen nieuwe windmolenparken
Een gedachte-experiment: China gaat over de rooie nadat de 3.026e Nederlander zich aansluit bij de Free Tibet Hyve. Bekijk het maar, geen schaarse metalen meer. Hoe zouden we dat merken?
Om te beginnen zullen er na een tijdje steeds minder Toyata Priussen rondrijden – die energiezuinige auto’s met stompe konten. Zonder de metalen neodymium en dysprosium zijn die niet te maken, of ingrijpend te repareren. Hetzelfde geldt voor de Nissan Leaf, de Chevrolet Volt en de Honda Insight.
Elektronicazaken Mediamarkt en BCC roepen klanten op de laatste iPads, led-televisies en computerbeeldschermen uit voorraad te kopen. Daarna zijn ze op. Nieuwe laptops komen voorlopig niet op de markt: negentig procent van de notebooks bevat cerium en Yttrium.
Vaarwel Blackberry. Vaarwel iPhone. Ook de productie van andere mobiele telefoons zakt in. Touchscreens worden niet meer gemaakt. Nieuwe windmolenparken komen er niet. De productie van de nieuwste molens vereist ongeveer een kruiwagen zeldzame metalen per exemplaar.
De door ziekenhuizen bestelde röntgenapparatuur en lasers arriveren evenmin, omdat er geen promethium en samarium beschikbaar zijn. Het leger wordt gereduceerd tot mannetjes en geweertjes. Geen straaljagers, precisieraketten, of nachtkijkers zonder aardmetaal.
Wat te doen? Alternatieven worden in vliegende vaart ontwikkeld – palets met geld liggen ervoor klaar in Japan (onderzoeksbudget: 1 miljard dollar) en de VS (een paar honderd miljoen dollar).
Om die substituten te begrijpen is het nuttig een idee te krijgen van wat die zeventien mineralen eigenlijk doen. Cerium, europium, gadolinium, holmium, lutetium, promethium, samarium, scandium, terbium en soortgenoten schuilen in een obscuur hoekje van het periodiek systeem der elementen.
Tot halverwege de vorige eeuw werden ze beschouwd als bijvangst bij het delven van ijzererts. Ze belandden bij het afval. En waarom ook niet? De toepassingen waren beperkt. Je kon er brillenglazen mee polijsten, en dat was het wel zo’n beetje.
Het winnen van de metalen is duur en tijdvretend. Flinke ertsklompen vind je niet. Het is alsof ze vanuit de ruimte als een schot hagel op de aarde zijn afgevuurd. Kleine beetjes liggen over enorme afstanden in de aardkorst verspreid.
Dan is het nog zaak de juiste boom in het bos te vinden. De schaarse metalen zijn doorgaans vast geklonterd aan andere ertsen en aan elkaar. En die krengen zijn soms als twee druppels water. Ze van elkaar scheiden vergt vervolgens chemicaliënbad na chemicaliënbad.
Natuurlijk werden de metalen ook in de technologische prehistorie al gekoesterd door sommige wetenschappers. Die ontdekten dat hun troetelmetalen magnetischer waren dan andere, en stabieler bij hitte.
In theorie fijn spul om supermagneten van te maken. Of voor toepassingen waarbij beweging moet worden omgezet in energie. Maar wat kon je daarmee, zolang die stoffen loeiduur waren? Niet zoveel, tot 7 december 1941.
Toen braken Japanse bommenwerpers door het wolkendek boven Pearl Harbor en raakte Amerika betrokken bij de Tweede Wereldoorlog. Winnen, moest de VS. Koste wat kost. Dus toen de pioniers van raketmotoren, radio’s en radars zeldzame metalen gingen gebruiken, klaagde niemand over de rekening.
Nieuwe goudkoorts
Geologisch beschouwd zijn zeldzame aardmetalen niet schaars. Het minst voorkomende element uit de groep, lutetium, komt in de aardbodem tweehonderd keer meer voor dan goud. ‘Zeldzaam’ slaat op hoe weinig ervan wordt gewonnen.
Er zijn grondreserves ontdekt in China, Australië, Rusland, Canada, Kazachstan, Vietnam en Afrika. Maar van 1950 tot aan 1985 kwamen bijna alle aardmetalen van maar één plek: de Mountain Pass-mijn in de Verenigde Staten.
Mijnbedrijf Molycorp kreeg het in de jaren tachtig moeilijk. China waagde zich op de markt en was goedkoper. Milieubezwaren, arbeidskosten, ze leken niet te bestaan. Naar verluidt droegen Chinese mijnbouwers slechts zonnebrillen tegen de radioactieve straling die vrijkwam.
De Mountain Pass werd verder geplaagd door lekke afvalwaterpijpen die de omgeving vervuilden. Het bleek de nekslag. Het mijnbedrijf gooide de handdoek in de ring. En toen was er nog maar één grote partij over.
Het meest voor de hand liggende alternatief voor schaarse aardmetalen ís schaarse aardmetalen. Maar dan uit eigen bodem. Of die van een vriend. Mijnbedrijven over de hele wereld zijn bevangen door een nieuwe goudkoorts. Amerikaanse kranten noemen die de rare earths race. Met een verwijzing naar de ruimtewedloop met de Sovjets.
Molycorp steekt 531 miljoen dollar in het weer aan de praat helpen van de motor die eens de wereldhandel in aardmetaal aandreef. Mountain Pass wordt heropend. Concurrent Lynas ontwikkelt een mijn bij Mount Weld, in Australië. En vier uur rijden buiten Kaapstad, Zuid-Afrika, krijgt de Steenkampskraal Mine een tweede leven, nadat hij bijna veertig jaar woestijnstof lag te verzamelen.
Japan stuurt onderzeeërs de diepte in. Op de bodem van de Stille Oceaan, 3.500 tot 6.000 meter onder de zeespiegel, zegt het land van de rijzende zon een concentratie aardmetalen gevonden te hebben, die de afzettingen op het vaste land doet verbleken. 80 tot 100 miljard ton. El Dorado onder water.
Europa probeert ook mee te doen. Er zijn voorraden ontdekt in Roemenië, Groenland, Zweden, Noorwegen en Schotland. Kleine voorraden; de wereld schaft zich een reddingsvloot aan, Europa komt met zwembandjes. Maar Afrika heeft wél grotere reserves, staat discreet in Europese rapporten. En Europa geeft ontwikkelingshulp…
Toch biedt de race door de aardlagen geen alternatief voor de korte termijn. Een mijn opstarten kan tien jaar duren. Dat geldt zeker voor Japans’ onderwatermijnen. De techniek om daar te delven moet nog bedacht worden. Daarom betreden ook de Willie Wortels het strijdtoneel. ‘Soms is schaars metaal de luie keuze’, zegt industrieel ecoloog René Kleijn. ‘De meeste windmolens zijn tot nu toe gemaakt zonder aardmetalen. De generatoren hebben dan in plaats van vaste magneten, een versnellingsbak. Werkt net zo goed. Maar het vraagt meer onderhoud.’
Autofabrikant Toyota werkt samen met het Amerikaanse Tesla Motors aan een motor voor de nieuwe Rav4 zonder vaste magneten, of schaars metaal. Gebaseerd op Nikola Tesla’s vooruitstrevende ideeën uit 1887.
Amerika’s ministerie van Energie subsidieert onderzoek naar nieuwe magneten. ‘Gewone’ metalen worden minder magnetisch in warme motorruimtes. Maar als je dunne laagjes nanomateriaal gebruikt om een magneet te bakken, is die misschien even warmtebestendig.
Aan de TU Delft werken wetenschappers aan zelfherstellende materialen, die zouden duurzamer gebruik van stoffen mogelijk maken.
Recycling
En er is politieke slimmigheid in Nederland. Staatssecretaris Atsma (Infrastructuur, Milieu) droomt van Nederland als grondstoffenrotonde van Europa. Het epicentrum van de recycling van gebruikte technologie. Oude apparaten komen binnen. Hergebruikte aardmetalen gaan naar buiten. En al die tijd zitten we bovenop de honingpot.
Kans van slagen? Nederland heeft uitstekende infrastructuur. En in Delft en Eindhoven is de benodigde kennis voor zulke hightech-recycling, zegt Rob Mathlener van adviesbureau PwC. Hij geeft leiding aan een team analisten dat grondstofschaarste onderzoekt.
Het is alleen wel zaak dat het onderwerp meer gaat leven bij bedrijven en overheid. ‘Uit ons onderzoek blijkt dat wereldwijd tussen de vijftig en zeventig procent van de grootste beursgenoteerde bedrijven een strategie heeft voor hoe om te gaan met een grondstoffentekort. In Nederland slechts twintig procent. Bovendien werken Duitse en Britse politici samen met ondernemers om grondstoffen veilig te stellen. Dat gebeurt hier nog niet.’
Ondanks alternatieven, blijft het echter de vraag of tablets, laptops en smartphones niet meer gaan kosten in de toekomst. Omdat aardmetaalvrije technieken duur zijn. Of omdat we simpelweg niet willen dat nieuwe mijnen zo vervuilend te werk gaan als de Chinese.
‘Als we in Europa mijnen hadden’, zegt ecoloog Kleijn ‘zouden die kleinschalig en ondergronds zijn, en gerund worden door robots. Dan kunnen we niet van mijnen kopen die grootschalig en vervuilend werken. Dat is hetzelfde als kleding kopen die door kinderen is gemaakt. ’
‘Met ons gebruik van grondstoffen beginnen we in onze eigen staart te bijten. We kunnen het duurzamer doen, maar dat kost meer geld. Misschien moeten we gewoon accepteren dat de tijd van goedkope grondstoffen voorbij is.’