Landen wedijveren om 'groene' metaalvoorraden te vinden

De druk op de levering van metalen die nodig zijn voor hernieuwbare energie en elektrische voertuigen neemt toe nu landen ernaar streven om in 2050 CO2-neutraal te zijn.

De afgelopen maanden heeft Groot-Brittannië een overeenkomst gesloten met Zambia, Japan is een partnerschap aangegaan met Namibië en de EU heeft de krachten gebundeld met Chili. EU-onderhandelaars zijn ook begonnen met de samenwerking met Congo, terwijl de VS naar Mongolië hebben gekeken. Deze inspanningen hebben als gezamenlijk doel de winning van mineralen die nodig zijn voor decarbonisatie, oftewel "groene" metalen.

Er zijn drie groepen 'groene' metalen die veel worden gebruikt in diverse industrieën: aluminium en staal worden gebruikt voor de productie van zonnepanelen en turbines, terwijl koper belangrijk is voor alles van kabels tot auto's. De groep die wordt gebruikt in accu's van elektrische voertuigen omvat kobalt, lithium en nikkel, die de kathode vormen, en grafiet, het hoofdbestanddeel van de anode. De laatste groep bestaat uit magnetische zeldzame aardmetalen, zoals neodymium, die worden gebruikt in motoren en turbinegeneratoren van elektrische voertuigen en waar weinig vraag naar is.

Volgens adviesbureau Energy Transitions Commission (ETC) hebben 72 landen, die samen goed zijn voor vier vijfde van de wereldwijde uitstoot, zich gecommitteerd aan CO2-neutraliteit in 2050. Om de doelstelling te behalen, moet de capaciteit aan windenergie 15 keer toenemen, de capaciteit aan zonne-energie 25 keer, de infrastructuur van het elektriciteitsnet 3 keer en het aantal elektrische voertuigen 60 keer.

Tegen 2030 zou de vraag naar koper en nikkel met 50-70% kunnen stijgen, naar kobalt en neodymium met 150%, en naar grafiet en lithium met zes tot zeven keer. In totaal zal een koolstofneutrale wereld in 2050 volgens het Internationaal Energieagentschap 35 miljoen ton "groene metalen" per jaar nodig hebben. Als je de traditionele metalen die voor dit proces nodig zijn, zoals aluminium en staal, ook meetelt, bedraagt de vraag tussen nu en dan 6,5 miljard ton.

Daarom maken landen zich zorgen over een totaal tekort aan wereldwijde mineralen tegen het einde van dit decennium. Tegen 2030 verwacht ETC een tekort van ongeveer 10-15% aan koper en nikkel, en 30-45% aan andere metalen die in batterijen worden gebruikt.

Hoe zit het met het aanbod van deze metalen? Staal zal waarschijnlijk in overvloed aanwezig blijven. Kobalt is ook ruimschoots aanwezig. Maar volgens de voorspellingen van experts, gerapporteerd door The Economist , zal er in 2030 een tekort zijn van 2-4 miljoen ton koper, oftewel 6-15% van de potentiële vraag. Lithium zal een tekort hebben van 50.000-100.000 ton, oftewel 2-4% van de vraag. Nikkel en grafiet zijn theoretisch in overvloed aanwezig, maar vereisen een hoge zuiverheid voor batterijen. Er zijn te weinig smelterijen om bauxiet tot aluminium te raffineren. En buiten China produceert bijna niemand neodymium.

The Economist wijst op drie oplossingen voor deze uitdagingen. Ten eerste kunnen producenten meer aanbod uit bestaande mijnen halen, wat direct kan, maar de extra productie is beperkt. Ten tweede kunnen bedrijven nieuwe mijnen openen, wat het probleem volledig kan oplossen, maar lang duurt.

Deze beperkingen maken de derde oplossing de belangrijkste, tenminste in het komende decennium. Namelijk het vinden van manieren om "groene knelpunten" weg te nemen. Dit omvat het hergebruiken van meer materialen, wat waarschijnlijk het geval zal zijn bij aluminium, koper en nikkel. De recyclingindustrie is nog steeds gefragmenteerd en zou kunnen groeien als de prijzen hoger zouden zijn. Er zijn al enkele initiatieven, zoals de financiering door de mijnbouwgigant HP van een start-up voor nikkelrecycling in Tanzania.

Huw McKay, hoofdeconoom bij HP, schat dat schroot over tien jaar 50% van de totale kopervoorraad zou kunnen uitmaken, tegenover 35% nu. Rio Tinto investeert ook in aluminiumrecyclingcentra. Vorig jaar haalden startups in de recycling van batterijmetaal een recordbedrag van $ 500 miljoen op.

De betere manier is om stilgelegde mijnen weer op te starten, waarbij aluminium de meest veelbelovende optie is. Sinds december 2021 hebben de stijgende energiekosten 1,4 miljoen ton aan jaarlijkse aluminiumsmeltcapaciteit (2% van de wereldcapaciteit) in Europa stilgelegd. Een stijging van de aluminiumprijzen met 25% zal meer mijnen ertoe aanzetten om te heropenen, aldus Graeme Train, hoofdanalist metalen en mineralen bij grondstoffenhandelaar Trafigura.

En de grootste hoop ligt in technologieën die optimaal gebruikmaken van schaarse voorraden. Bedrijven ontwikkelen processen genaamd "tail leaching", waarmee koper wordt gewonnen uit ertsen met een laag metaalgehalte. Door deze technologie op grote schaal toe te passen, zou jaarlijks tegen lage kosten 1 miljoen ton extra koper kunnen worden geproduceerd, aldus Daniel Malchuk, bestuurslid van het Amerikaanse grondstoffentechnologiebedrijf Jetti Resources.

Een arbeider werkt in een nikkelverwerkingsfabriek in de provincie Zuid-Sulawesi, Indonesië. Foto: Reuters — Een arbeider werkt in een nikkelverwerkingsfabriek in de provincie Zuid-Sulawesi, Indonesië. Foto: *Reuters*

In Indonesië, 's werelds grootste nikkelproducent, gebruiken mijnwerkers een proces genaamd "hogedrukzuuruitloging" om erts van lage kwaliteit om te zetten in een materiaal dat geschikt is voor elektrische auto's. Er zijn drie miljardenfabrieken gebouwd en er zijn aanvullende projecten aangekondigd ter waarde van bijna 20 miljard dollar.

Daria Efanova, hoofd onderzoek bij het Britse financiële bedrijf Sucden, berekent dat Indonesië tegen 2030 ongeveer 400.000 ton hoogwaardig nikkel zou kunnen produceren. Daarmee zou het verwachte aanbodtekort van 900.000 ton gedeeltelijk kunnen worden opgevuld.

Maar nieuwe technologieën zijn nog onzeker en kunnen nadelen hebben, zoals vervuiling. Het openen van nieuwe mijnen zal dus meer winst opleveren, ook al kost het tijd. Wereldwijd zijn er 382 projecten voor kobalt, koper, lithium en nikkel gestart met ten minste voorstudies. Als ze in 2030 operationeel zijn, zouden ze de vraag in evenwicht kunnen brengen, aldus adviesbureau McKinsey.

Er zijn momenteel wereldwijd ongeveer 500 kobalt-, koper-, lithium- en nikkelmijnen actief. Om de 382 nieuwe mijnen op tijd operationeel te krijgen, moeten een aantal obstakels worden overwonnen. Ten eerste is er het gebrek aan geld. Volgens McKinsey zullen de jaarlijkse kapitaaluitgaven in de mijnbouw moeten verdubbelen tot $ 300 miljard om het aanbodtekort in 2030 te dichten.

Adviesbureau CRU verwacht dat de uitgaven aan koper alleen al in 2027 $ 22 miljard zullen bedragen, vergeleken met een gemiddelde van $ 15 miljard tussen 2016 en 2021. De investeringen van grote mijnbouwers nemen toe, maar niet snel genoeg. Bovendien duurt de ontwikkeling van nieuwe mijnen lang: vier tot zeven jaar voor lithium en gemiddeld 17 jaar voor koper. De vertraging kan langer zijn vanwege het gebrek aan vergunningen.

Omdat activisten, overheden en regelgevers steeds vaker projecten om milieuredenen blokkeren, duurde het tussen 2017 en 2021 gemiddeld 311 dagen voordat nieuwe mijnen in Chili werden goedgekeurd, vergeleken met 139 dagen tussen 2002 en 2006.

Het metaalgehalte van kopererts dat in gunstiger landen wordt gewonnen, daalt, waardoor bedrijven zich moeten richten op gebieden met een hogere prijs. Twee derde van de verwachte nieuwe aanvoer in 2030 zal afkomstig zijn uit landen die tot de onderste 50 behoren op de 'ease of doing business'-index van de Wereldbank.

Dit alles betekent dat nieuw aanbod alleen een oplossing voor de lange termijn kan zijn. Een groot deel van de aanpassing in het komende decennium zal daarom afhangen van besparingen op input. Maar hoeveel dat zal zijn, is moeilijk te voorspellen, omdat het afhangt van het innovatievermogen van productiebedrijven.

Fabrikanten van elektrische auto's en batterijen hebben bijvoorbeeld vooruitgang geboekt met het gebruik van minder metaal. Een typische accu van een elektrische auto bevat nu slechts 69 kg koper, tegen 80 kg in 2020. Simon Morris, hoofd primaire metalen bij CRU, berekent dat de volgende generatie batterijen slechts 21-50 kg koper nodig zou kunnen hebben, wat tegen 2035 tot 2 miljoen ton koper per jaar zou kunnen besparen. De vraag naar lithium in batterijen zou tegen 2027 ook kunnen halveren.

Naast besparingen en alternatieven. In batterijkathodes worden nikkel-mangaan-kobaltverbindingen die gelijke hoeveelheden kobalt en nikkel bevatten, bekend als NMC 111, geleidelijk aan vervangen door NMC 721 en 811, die meer nikkel maar minder kobalt bevatten. Ondertussen zijn goedkopere maar minder energieverslindende lithium-ijzerfosfaat (LFP)-mengsels populair in China, waar stedelingen geen grote actieradius op één lading nodig hebben.

Grafietanodes worden ook gedoteerd met silicium (dat in overvloed aanwezig is). Tesla zegt dat het motoren zonder zeldzame aardmetalen zal bouwen. Natriumionbatterijen die lithium vervangen door natrium (het zesde meest voorkomende element op aarde) zouden succesvol kunnen zijn.

Consumentenvoorkeuren spelen ook een rol. Tegenwoordig willen mensen dat hun elektrische auto 600 kilometer kan rijden op één acculading, maar weinigen maken regelmatig zulke lange ritten. Nu de lithiumvoorraad schaars is, zouden autofabrikanten auto's kunnen ontwerpen met een kortere actieradius, met verwisselbare accu's, waardoor de accu aanzienlijk kleiner wordt. Met de juiste prijs zou de acceptatie snel kunnen toenemen.

De grootste uitdaging is koper, dat niet gemakkelijk van het net te halen is. Maar veranderend consumentengedrag zou kunnen helpen. CRU schat dat de vraag naar koper voor "groene" doeleinden zal stijgen van 7% nu naar 21% in 2030. Naarmate de metaalprijzen stijgen, zou de verkoop van telefoons en wasmachines, die ook koper bevatten, sneller kunnen dalen dan die van stroomkabels en zonnepanelen, vooral als de markt voor groene technologie door overheden wordt gesubsidieerd.

Tegen het einde van de jaren 2030 zullen er mogelijk voldoende nieuwe mijnen en recyclingcapaciteit zijn om de groene transitie volgens plan te laten verlopen. Maar het risico schuilt in andere verstoringen, aldus The Economist .

Omdat het aanbod geconcentreerd is in een paar landen, kunnen lokale onrust, geopolitieke conflicten of zelfs slecht weer gevolgen hebben. Een mijnwerkersstaking in Peru of drie maanden droogte in Indonesië kunnen de prijzen beïnvloeden of de koper- en nikkelaanvoer met 5-15% verminderen. Maar met veerkrachtige kopers, sterke regeringen en een beetje geluk zal de stijgende vraag naar "groene" metalen mogelijk geen catastrofale crashes veroorzaken, volgens simulaties van Liberum Capital (VK).

Phien An ( volgens The Economist )

Bronlink