Batterijen: Kobalt (deel 3/3)

Batterijen: Kobalt (deel 3/3)

In onze eerder posts rond  de mineralen in batterij pakketten van elektrische auto’s spraken we al over Lithium  en Nikkel. Het blijkt dat er voorlopig ruim voldoende voorraden zijn van beide mineralen. En ze worden voor zover bekend ook ethisch gemijnd. Nu, er is een 3e mineraal dat van merkelijk belang is, nl Kobalt in batterijen. De vraag naar het zeldzame zilverkleurige mineraal is fors toegenomen sinds de explosie aan draagbare elektronica zoals smartphones en laptops. Sinds enkele jaren zijn elektrische auto’s een nog merkelijk grotere markt die vraagt naar enorme hoeveelheden Kobalt. Zijn er echter nog genoeg voorraden, wat met het ethisch verantwoord mijnen en hoe speelt de automotive industrie hierop in? Stroohm zocht het uit.

 

 

 

Wat is kobalt?

Kobalt is een zilverkleurig mineraal dat in verschillende toepassingen en industrieën wordt gebruikt. Dit gaat van circuits en semi-conductoren in allerhande componenten van elektronica, over katalysatoren en legeringen voor grove industrie, tot herlaadbare batterijen. In deze laatste toepassing zien we de laatste jaren een explosieve vraag groei door onder meer productenten van laptops, smartphones, smartwatches,… Hierdoor vertegenwoordigen herlaardbare batterijen alleen al meer dan 50% van de wereldwijde vraag naar kobalt.

Maar vooral de autoindustrie kent een exponentiële groei wat betreft de vraag. Dit komt door de alsmaar stijgende populariteit van elektrische wagens en de batterij pakketten die hiervoor geproduceerd dienen te worden.

De reden hiervoor zijn de voordelen die kobalt biedt bij gebruik in de cellen. Enerzijds zorgt kobalt voor een sterk verbeterde energiedichtheid en dus een betere verhouding capaciteit vs gewicht/grootte. Anderzijds zorgt kobalt voor een betere thermische stabiliteit in de cellen en zorgt voor een tragere degradatie van de capaciteit.

Op het eerste zicht is kobalt dus een cruciaal iets wat absoluut in batterijen voor elektrische auto’s gebruikt dient te worden. Het struikelblok vandaag is de manier waarop het wordt gemijnd.

https://www.cobaltinstitute.org/core-applications.html

 

Hoe wordt het gemijnd?

Kobalt is in de eerste plaats een bijproduct bij het mijnen van koper en nikkel. Het overkoepelende proces is dus sterk te vergelijken met dat van nikkel.

Het probleem dat we vandaag tegenkomen bij Kobalt is de plaats van de voorraden en het mijnen ervan. Ongeveer de helft van de wereldvoorraad Kobalt (circa 7 miljoen ton) is te vinden in Democratische Republiek Congo (DRC) (3,6 miljoen ton). Er is in de DRC dus evenveel Kobalt te vinden dan in de rest van de wereld. Wanneer het op effectieve productie aankomt gaat het belang van de DRC nog verder. Maar liefst meer dan 60% van de huidige wereldproductie komt uit onze vroegere Belgische kolonie. En het is net hier dat het schoentje wringt.

De DRC kan jammer genoeg niet rekenen op de meest economisch, politiek, militair en humanitaire  stabiliteit. Onze Belgische voorvaderen hebben hier jammer genoeg een groot aandeel in. Het uitbuiten van de lokale bevolking en het steunen van vroegere dictators zoals Mobutu dat leidde tot onder meer verscheidene burgeroorlogen, consequent schenden van mensenrechten en kinderarbeid.

Het merendeel van de mijnactiviteit wordt gevoerd door grote ontginningsbedrijven en met moderne machines. 15 tot 20 procent van de mijnen werken echter ‘artisanaal’. Dit mag dan vrij ‘hipster’ klinken, de realiteit is een stuk minder positief. Concreet uit artisanaal zich in de mijnen in een manier van werken waar arme, vaak zeer jonge volwassenen en ook kinderen werken in erbarmelijke omstandigheden. Het is geen uitzondering dat een kind van 7 jaar op blote voeten en zonder enig veiligheidsmateriaal een niet-versterkte, ongeventileerde tunnel inkruipt om erts uit te bodem te halen. Hiervoor ontvangen ze in het beste geval 1 tot 2 euro, per dag.

Zulke praktijken blijven mogelijk om dat de zwarte markt voor Kobalt in de DRC zeer actief is. Voornamelijk Chinese importeurs kopen enorme hoeveelheden van het mineraal zonder zich ook maar één moment af te vragen hoe deze werd bekomen. Hier bovenop is het zo dat de lokale regering dit systeem in de hand houdt door de Chinese handelaars te beschermen. Jammer genoeg is het niveau van corruptie in de DRC niet erg gedaald in de afgelopen jaren.

 

 

Evolutie in de toekomst

Wat kan er dan gedaan worden om heel deze situatie te verbeteren?

Wel, we moeten eerst en vooral beseffen dat de globale transitie richting elektrische mobiliteit volop aan de gang is. Zo is de wereldwijde vraag naar kobalt in 2019 gestegen naar meer dan 14.400 ton voor alle soorten elektrische passagiersauto’s (BEV, PHEV, HEV). Dat is 34% meer dan in 2018 (meer dan 10.750 ton), ondanks inspanningen van constructeurs om het gebruik van kobalt te beperken. Het blijft tenslotte ook een zeer kostelijke grondstof.

Waarom? Ten opzichte van nikkel en lithium is kobalt zeker het meest zeldzame mineraal. Wereldwijd zouden er zo’n 7 miljoen ton aan erts in de aardbodem zitten. In perspectief: de volledige productie voor 2019 bedroeg meer dan 140.000 ton, waarvan ongeveer 10% naar batterijen voor elektrische auto’s ging. Mocht de vraag naar EV stabiel blijven, dan zouden we nog voor ongeveer 50 jaar aan voorraden ter beschikking hebben.

Gezien de alsmaar stijgende vraag naar elektrische mobiliteit is het echter een noodzaak om het gehele proces structureel aan te pakken. Het zoeken naar nieuwe bronnen is een interessante piste om te bekijken. Er zouden namelijk nog heel wat mineralen te vinden zijn in de diepzeebodem, waaronder nikkel en dus kobalt als bijproduct. Wanneer we echter kijken naar de huidige ethische en humanitaire problemen en innovatieve mogelijkheden, zijn er ook hier verbeteringen mogelijk. Zowel de technologie van de batterijpakketten als de ontginning van kobalt zijn hiervan 2 belangrijke pijlers.

Bij de ontginning van kobalt hebben de uiteindelijke autoconstructeurs zeker een rol te spelen. Ze kunnen ernaar streven om richting een zo transparant mogelijk supply chain te werken en hun eigen leverancier goed te analyseren.

Zo heeft het congres in de DRC in 2018 een herziene mijnwet aangenomen die de belastingen op kobalt, koper en andere metalen heeft verhoogd. Hierdoor zullen de inkomsten voor het land stijgen waarmee ze de hachelijke situatie onder handen kunnen nemen. Onlangs heeft de DRC een nieuw staatsbedrijf opgericht om alle ambachtelijke kobaltmijnen op te kopen en op de markt te brengen, met als doel de volledige bevoorradingsketen te controleren en de overheidsinkomsten te verhogen door meer invloed te hebben op de kobaltprijzen.

Daarnaast is het noodzakelijk om de afhankelijkheid van de DRC te beperken en ook te focussen op andere landen met kobalt voorraden zoals bijvoorbeeld Australië (1,2 miljoen ton voorraden). Zij produceren momenteel circa 5.000 ton per jaar en hebben een goede track-record wat betreft het ethisch en humanitair verantwoord mijnen.

Verder is de meest fundamentele oplossing uiteraard om met zo weinig mogelijk of zelfs geen kobalt te werken. Bijvoorbeeld: Tesla werkt samen met CATL om kobalt vrije batterijen te gebruiken in haar wagens die in China worden geproduceerd. Dit is een eerste stap om kobalt volledig te weren uit batterijen van elektrische auto’s én het zal de productiekost van diezelfde wagens heel wat doen dalen. Bijgevolg worden elektrische auto’s goedkoper om aan te schaffen.

Finaal is het ook van cruciaal belang om de reeds gebruikte grondstoffen ook weer te recupereren. Onder meer Umicore en Fortum (Finse energie-gigant) zetten volop in om zo veel mogelijk mineralen uit batterijen te recycleren en zo bij te dragen aan een circulaire economie.

Bart Massin