Genoeg zeldzame aardmetalen voor groene energieverschuiving

De wereld heeft genoeg zeldzame aardmetalen en andere kritieke grondstoffen om over te schakelen van fossiele brandstoffen naar hernieuwbare energie om elektriciteit te produceren en de opwarming van de aarde te beperken, volgens een nieuwe studie die de zorgen over de levering van dergelijke mineralen wegneemt.

Met een druk om meer elektriciteit te halen uit zonnepanelen, windturbines, waterkrachtcentrales en kerncentrales, zijn sommige mensen bang dat er niet genoeg belangrijke mineralen zullen zijn om de overstap naar koolstofarm te kunnen maken.

Zeldzame-aarde-mineralen, ook wel zeldzame-aarde-elementen genoemd, zijn eigenlijk niet zo zeldzaam. De U.S. Geological Survey beschrijft ze als "relatief overvloedig". Ze zijn essentieel voor de sterke magneten die nodig zijn voor windturbines; ze verschijnen ook in smartphones, computerschermen en led-lampen. Deze nieuwe studie kijkt niet alleen naar die elementen, maar ook naar 17 verschillende grondstoffen die nodig zijn om elektriciteit te maken, waaronder enkele ronduit gemeenschappelijke bronnen zoals staal, cement en glas.

Een team van wetenschappers keek naar de materialen en 20 verschillende energiebronnen. Ze berekenden de voorraden en de vervuiling door mijnbouw als de groene stroom zou stijgen om de wereldwijde doelstellingen te halen om de warmtevasthoudende koolstofemissies van fossiele brandstoffen te verminderen.

Er is veel meer mijnbouw nodig, maar er zijn genoeg mineralen om rond te gaan en het boren ernaar zal de opwarming niet significant verergeren, concludeerde de studie in het wetenschappelijke tijdschrift Joule van vrijdag.

"Decarbonisatie wordt groot en rommelig, maar tegelijkertijd kunnen we het doen", zegt co-auteur Zeke Hausfather, klimaatwetenschapper bij het technologiebedrijf Stripe en Berkeley Earth. "Ik ben niet bang dat we zonder deze materialen zullen komen te zitten."

Veel van de wereldwijde bezorgdheid over grondstoffen voor het koolstofarm maken, heeft te maken met batterijen en transport, met name elektrische auto's die afhankelijk zijn van lithium voor batterijen. Daar kijkt deze studie niet naar.

Kijken naar de vraag naar mineralen voor batterijen is veel ingewikkelder dan voor elektrische energie en dat is wat het team vervolgens gaat doen, zei Hausfather. De energiesector is nog steeds ongeveer een derde tot de helft van het hulpbronnenprobleem, zei hij.

Veel hangt af van hoe snel de wereld overschakelt op groene energie.

Er zullen korte voorraden zijn. Dysprosium is bijvoorbeeld een mineraal dat wordt gebruikt voor magneten in windturbines en voor een grote impuls voor schonere elektriciteit zou drie keer zoveel dysprosium nodig zijn als momenteel wordt geproduceerd, aldus de krant. Maar er is meer dan 12 keer zoveel dysprosium in de reserves dan nodig zou zijn in die opmars van schone energie.

Een andere kantje boord is tellurium, dat wordt gebruikt in industriële zonneparken en waar er misschien maar iets meer geschatte bronnen zijn dan nodig zou zijn bij een grote groene campagne. Maar Hausfather zei dat er in al deze materialen vervangingen beschikbaar zijn.

"Er zijn voldoende materialen in reserves. De analyse is robuust en deze studie ontkracht die zorgen (een tekort aan mineralen)", zegt Daniel Ibarra, een milieuprofessor aan de Brown University, die geen deel uitmaakte van de studie, maar kijkt naar lithiumtekorten. Maar hij zei dat de productiecapaciteit voor sommige "sleutelmetalen" moet groeien en een probleem is hoe snel het kan groeien.

Een andere zorg is of de mijnbouw meer warmtevasthoudende koolstofemissies aan de atmosfeer zal toevoegen. Het zal misschien wel 10 miljard ton zijn, wat een kwart is van de jaarlijkse wereldwijde koolstofemissies, zei Hausfather. Hernieuwbare energie vereist meer materialen per energie-output dan fossiele brandstoffen, omdat ze meer gedecentraliseerd zijn, zei hij.

Maar de toename van koolstofvervuiling door meer mijnbouw zal ruimschoots worden gecompenseerd door een enorme vermindering van vervuiling door fossiele brandstoffen die zware koolstof uitstoten, zei Hausfather.

Rob Jackson van Stanford University, die geen deel uitmaakte van de studie, zei dat hoewel meerdere bewijslijnen aantonen dat er voldoende zeldzame aardmetalen zijn, balans nodig is: "Samen met meer mijnbouw, zouden we minder moeten gebruiken."