Ecofys: Inspelen op grondstoftekort duurzame energie

26 maart 2014 Consultancy.nl

Duurzame energie wordt gezien als de oplossing voor toekomstige schaarste van fossiele brandstoffen zoals kolen en aardolie en voor het bestrijden van luchtvervuiling en klimaatverandering. Tegelijkertijd heeft hernieuwbare energie ook zijn beperkingen, waarschuwt een nieuw rapport van Ecofys. Als hernieuwbare energie echt een vlucht neemt, zoals wordt gehoopt, dan zal de wereld mogelijk te maken krijgen met tekorten aan diverse essentiële ruwe grondstoffen zoals zilver, lithium en kobalt. Het goede nieuws is dat met behulp van betere technologie, recycling en een circulaire economie, de uitdaging overkoombaar is.

In het rapport ‘Critical materials for the transition to a 100% sustainable energy future’, uitgevoerd in opdracht van het WWF, analyseerden de onderzoekers de impact van de duurzame energierevolutie op de vraag naar essentiële grondstoffen. De conclusie is helder: het meer inzetten van groene energiebronnen zoals wind en zonne-energie zal leiden tot een sterke groei in de vraag naar bepaalde materialen. In sommige gevallen kan de vraag door de huidige productie en/of reserves worden geabsorbeerd, echter in andere gevallen zal het leiden tot een grondstoffen knelpunt, waardoor actie nodig is. Een aantal voorbeelden:

Ecofys - Ruwe grondstoffen

Windenergie

Het aantal onshore en offshore windturbines groeit wereldwijd snel. Om deze groei te faciliteren is een toename in de vraag naar neodynium en yttrium voorspeld. Vanuit een beschikbaarheids-perspectief worden er nog geen knelpunten verwacht, maar vanuit een geopolitiek oogpunt liggen risico’s op de loer. De reden: het merendeel van de productie is geconcentreerd in een enkel land, namelijk China.

Bovendien zal de stijging van windenergie meer vraag naar koper veroorzaken, dat nodig is voor de transformators van turbines. Koper wordt bijvoorbeeld ook gebruikt voor andere hernieuwbare energiebronnen, zoals geothermisch vermogen (koper wordt gebruikt voor de warmteuitwisselaars) en hydrovermogen (koper wordt gebruikt voor de windgeneratoren). Ondanks de vele verschillende toepassingen van koper in een volledig duurzaam energiesysteem, geldt ook hier dat er geen knelpunten worden voorzien.

Zonne-energie

De belangrijkste bron van zonne-energie komt van zogeheten photovoltaïsche cellen. Deze hebben diverse types van schaars materiaal nodig, zoals zilver, tin en siliconen. De belangrijkste conclusie: Voor sommige photovoltaïsche technologieën worden aanbodknelpunten verwacht, maar in alle gevallen zullen er manieren zijn om deze deels te overkomen.

Zonnepanelen

Biomassa

Meer toepassing van biomassa zal leiden tot een grotere vraag naar zowel organische als synthetische meststoffen. De drie belangrijkste componenten van synthetische mest zijn stikstof, fosfor en kalium. In alle drie de gevallen is de beschikbaarheid van grondstoffen ruimschoots voldoende om de stijgende vraag af te dekken.

Infrastructuur

Om de toenemende vraag naar energie op te wekken en hernieuwbare energie te managen, zijn investeringen nodig in energie transport-, distributie- en opslaginfrastructuur. Dit zal leiden tot een toenemende vraag naar diverse ruwe grondstoffen, met name koper.

Naast een groenere opwekking van energie, zal het omarmen van andere duurzame ontwikkelingen zoals elektrisch rijden, LED verlichting of het verduurzamen van het energiegebruik van gebouwen, ook leiden tot een toename in de vraag naar bepaalde ruwe materialen. Zo maken accu’s in elektrische voertuigen bijvoorbeeld gebruik van lithium en kobalt, materialen die waarschijnlijk een knelpunt zullen vormen, aldus Ecofys. Meer substitutie van grondstoffen en recycling worden gezien als de belangrijkste oplossingen. De opkomst van LED technologie wordt mogelijk gemaakt door indium en gallium. Voor deze twee grondstoffen zullen er waarschijnlijk geen knelpunten ontstaan, en mocht dit toch het geval zijn, dan wordt de ontwikkeling van bijvoorbeeld organische LEDs als oplossing gezien voor dit probleem.

Critical materials

Actie nodig tegen knelpunten

“Het is duidelijk dat de energierevolutie zal leiden tot korte termijn knelpunten ten aanzien van grondstoffen” zegt Kornelis Blok, Director of Science bij Ecofys. “Door echter de juiste technologieën toe te passen en een toename in recycling en vervanging van materialen te stimuleren, is het nog altijd mogelijk om een overgang te creëren naar een 100% duurzaam energieaanbod tegen 2050”. Blok adviseert de EC en overheden om rekening te houden met mogelijke knelpunten wanneer ze hun regelgeving opstellen, om er voor te zorgen dat essentiële materialen voor hernieuwbare energietechnologie beschikbaar blijven. Bovendien zijn politieke overeenkomsten nodig met landen waar de ruwe grondstoffen vandaag komen, waaronder China en Rusland.

Nieuws

Meer nieuws over