Dit verhaal werd oorspronkelijk gepubliceerd door Grist. Schrijf u hier in voor de wekelijkse nieuwsbrief van Grist.
Om alle zonnepanelen, windturbines, batterijen voor elektrische voertuigen en andere technologieën te maken die nodig zijn om de klimaatverandering te bestrijden, hebben we veel meer metaal nodig. Het winnen van deze metalen uit de aarde veroorzaakt schade en vervuiling die ecosystemen en gemeenschappen bedreigt. Maar er is nog een potentiële bron van de koper-, nikkel-, aluminium- en zeldzame aardmineralen die nodig zijn om het klimaat te stabiliseren: de berg elektronisch afval die de mensheid elk jaar weggooit.
Hoeveel van elk metaal met schone energie zit er precies in de laptops, printers en slimme koelkasten die de wereld weggooit? Tot voor kort wist niemand het. Gegevens over meer obscure metalen zoals neodymium en palladium, die een kleine maar cruciale rol spelen in bestaande en opkomende groene energietechnologieën, zijn bijzonder moeilijk te verkrijgen.
Nu hebben de Verenigde Naties de eerste stap gezet om deze lacunes in de gegevens op te vullen met de nieuwste aflevering van hun periodieke rapport over e-waste over de hele wereld. De nieuwe Global E-Waste Monitor, die vorige maand werd uitgebracht, toont de duizelingwekkende omvang van de e-waste-crisis, die in 2022 een nieuw record bereikte toen de wereld 62 miljoen ton elektronica weggooide. En voor het eerst bevat het rapport een gedetailleerd overzicht van de metalen die aanwezig zijn in ons elektronisch afval en hoe vaak ze worden gerecycled.
“Er zijn zeer weinig meldingen van metaalterugwinning [from e-waste] wereldwijd”, vertelde hoofdauteur Kees Baldé aan Grist. “Wij vonden het onze plicht om meer feiten op tafel te leggen.”
Eén van die feiten is dat er verbazingwekkende hoeveelheden energetische overgangsmetalen in de vuilnisbak belanden.
De twee meest recycleerbare metalen in e-waste zijn aluminium en koper. Er wordt voorspeld dat beide een essentiële rol zullen spelen in de energietransitie: koperen bedrading is gangbaar in een reeks koolstofarme en koolstofvrije technologieën, van windturbines tot transmissielijnen die hernieuwbare energie vervoeren. Aluminium wordt ook gebruikt in sommige transmissielijnen en als lichtgewicht structureel steunmetaal in elektrische voertuigen, zonnepanelen en meer. Slechts 60 procent van de naar schatting 4 miljoen ton aluminium en 2 miljoen ton koper die in 2022 in elektronisch afval aanwezig was, werd echter gerecycled. Miljoenen tonnen afval liggen op stortplaatsen over de hele wereld.
De wereld zou die schroot kunnen gebruiken. Volgens het International Energy Agency (IEA) bedroeg de vraag naar koper in de klimaattechnologiesector in 2022 bijna 6 miljoen ton. In een scenario waarin de wereld de uitstoot agressief terugdringt om de opwarming van de aarde tot 1,5 graden Celsius te beperken, zou de vraag naar koper voor koolstofarme technologieën tegen 2030 bijna kunnen verdrievoudigen.
Ondertussen zal de vraag naar aluminium tegen 2050 naar verwachting met wel 80 procent toenemen als gevolg van de druk van de energietransitie. Omdat de productie van nieuw aluminium gemiddeld ruim tien keer meer CO2-uitstoot genereert dan recycling van aluminium, is meer recycling een belangrijke strategie om de CO2-voetafdruk van aluminium te beperken naarmate de vraag naar het metaal groeit.
Voor andere metalen in de energietransitie zijn de recyclingpercentages veel lager. Neem het zeldzame aardelement neodymium, dat wordt gebruikt in de permanente magneten die overal in voorkomen, van iPhone-luidsprekers tot motoren van elektrische voertuigen en offshore windturbines. Wereldwijd schatten Baldé en zijn collega’s dat er in 2022 7.248 ton neodymium in elektronisch afval zat opgesloten – ongeveer driekwart van de 9.768 ton neodymium die dat jaar nodig was voor de wind- en elektrische voertuigsector, volgens het IEA. Minder dan 1 procent van alle zeldzame aardmetalen in e-waste wordt echter gerecycled vanwege de onvolwassenheid van de onderliggende recyclingtechnologieën, evenals de kosten en logistieke uitdagingen van het verzamelen van zeldzame aardmetalenrijke componenten uit de technologie.
“Het is een hoop moeite om de zeldzame aardmetalen magneten te verzamelen en te scheiden voor recycling, zei Baldé. Ondanks de snel groeiende behoefte van de EV- en windenergiesector aan zeldzame aardmetalen, “is er geen druk van de markt of wetgevers om deze terug te winnen.”
Metalen in elektronisch afval zijn niet noodzakelijkerwijs bruikbaar voor elke toepassing van klimaattechnologieën, zelfs niet als ze worden gerecycled. Neem een stuiver. Lithium-ionbatterijen in elektrische voertuigen slokken enorme hoeveelheden van deze stoffen op – meer dan 300.000 ton in 2022. Volgens het IEA zou de hoeveelheid nikkel die nodig is voor elektrische voertuigen tegen 2050 kunnen vertienvoudigen. Maar hoewel het elektronische afval in de wereld in 2022 meer dan een half miljoen ton nikkel bevatte, zat het grootste deel ervan in legeringen zoals roestvrij staal. In plaats van te worden gescheiden, wordt dat nikkel ‘gerecycled tot andere staalproducten’, zegt Kwasi Ampofo, analist loodmetalen en mijnbouw bij energieadviesbureau BloombergNEF. Een deel van dat gerecyclede staal zou in windturbines en andere emissievrije technologieën terecht kunnen komen. Maar dat zal niet direct helpen tegemoet te komen aan de veel grotere nikkelbehoeften van de EV-batterijmarkt.
In andere gevallen kan e-waste een aanzienlijk aanbod van een gespecialiseerd energietransitiemetaal vertegenwoordigen. Ondanks dat ze in kleine hoeveelheden aanwezig zijn, worden bepaalde metalen uit de platinagroep (te vinden op printplaten en in medische apparatuur) vanwege hun waarde al in hoge mate gerecycled. Sommige van deze metalen, zoals palladium, worden gebruikt bij de productie van katalysatoren voor waterstofbrandstofcelvoertuigen, zegt Jeremy Mehta, technologiemanager bij het Office of Advanced Materials and Manufacturing Technologies van het Energy Department. “Het recyclen van palladium uit elektronisch afval zou kunnen helpen tegemoet te komen aan de groeiende vraag naar deze metalen in brandstofceltechnologieën en de productie van schone waterstof, waardoor de transitie naar schone energie wordt ondersteund”, aldus Mehta..
Om ervoor te zorgen dat de energietransitie ten volle kan profiteren van de metalen die aanwezig zijn in elektronisch afval, is een beter recyclingbeleid nodig. Dit kan beleid omvatten dat fabrikanten verplicht hun producten te ontwerpen met het oog op demontage en recycling. Josh Blaisdell, directeur van Enviro-Chem Inc. for Metal Recycling uit Minnesota zegt dat wanneer een metaal zoals koper niet wordt gerecycled, dit meestal komt doordat het zich in een smartphone of ander klein consumentenapparaat bevindt dat niet gemakkelijk uit elkaar te halen is.
Naast ontwerpnormen voor recycling is Baldé van mening dat eisen aan de terugwinning van metalen nodig zijn om recyclers aan te moedigen een deel van de basismetalen terug te winnen die in kleine hoeveelheden aanwezig zijn in e-waste, zoals neodymium. Daartoe heeft de Europese Raad in maart een nieuwe verordening goedgekeurd die als doel stelt dat in 2030 25 procent van de ‘kritieke grondstoffen’, inclusief zeldzame aardmineralen, die in de Europese Unie worden geconsumeerd, afkomstig zijn uit gerecyclede bronnen. Hoewel dit geen juridisch bindend doel is, zegt Baldé dat het “een wetgevende stimulans zou kunnen creëren” voor verzoeken om metaalterugwinning.
Het inzamelen van meer metalen in elektronisch afval zal een uitdaging zijn, maar er zijn veel redenen om dit te doen, vertelde Mehta aan Grist. Dat is de reden dat het Department of Energy (DOE) vorige maand een e-waste-recyclingprijs heeft gelanceerd die tot 4 miljoen dollar zal belonen aan concurrenten met ideeën die “de productie en het gebruik van kritische materialen die uit e-waste worden teruggewonnen aanzienlijk zouden kunnen verhogen.”
“[W]De noodzaak om het binnenlandse aanbod van kritieke materialen te vergroten om de klimaatverandering te bestrijden, te reageren op nieuwe uitdagingen en kansen en onze energieonafhankelijkheid te versterken, zei Mehta van DOE. “Het in eigen land recyclen van elektronisch afval is een belangrijke kans om onze afhankelijkheid van moeilijk verkrijgbare nieuwe materialen te verminderen op een manier die minder energie-intensief, kosteneffectiever en veiliger is.”
Dit artikel verscheen oorspronkelijk in Grist op https://grist.org/energy/staggering-quantities-of-energy-transition-metals-are-winding-up-in-the-garbage-bin/.
Grist is een non-profit, onafhankelijke mediaorganisatie die zich toelegt op het vertellen van verhalen over klimaatoplossingen en een rechtvaardige toekomst. Meer informatie op Grist.org