Zeldzame grondstoffen zijn uit afval te halen, maar dan hebben pioniers meer hulp nodig

Op een kaal industrieterrein naast het kanaal de Delftse Schie staat een donkergrijs, onopvallend pand. Binnen in het kantoor liggen stellingkasten vol batterijen – kleine AA-exemplaren, accu’s uit telefoons en uit elektrische fietsen. In die batterijen zitten de grondstoffen waarvoor Europa zo afhankelijk is van China, zoals lithium, kobalt en nikkel. De kleine Delftse start-up Back to Battery, die hier zetelt, kan iets opmerkelijks: ze terugwinnen.

Het elektronisch afval van Nederlandse huishoudens en bedrijven zou de ‘urban mine’ van de toekomst kunnen zijn. Nederlands elektronisch afval bevat 764 miljoen kilo aan strategische en kritieke grondstoffen, blijkt uit een analyse van stichting OPEN, die namens producenten van elektrische apparaten verantwoordelijk is voor hergebruik en recycling. Het gaat daarbij niet alleen om honderden miljoenen kilo’s van de welbekende metalen als koper en aluminium, maar ook om zeldzame aardmetalen: een miljoen kilo neodymium en duizenden kilo’s europium, een van de lastigst te mijnen metalen. Afval biedt, zo concludeerde de Europese Rekenkamer vorige maand ook, de grootste kans om minder afhankelijk te zijn van zeldzame grondstoffen uit China.

Maar het zijn puur hypothetische berekeningen. Want de realiteit is dat de afvalsector nog lang niet is ingericht op het terugwinnen van de meeste cruciale grondstoffen. Daarvoor moet nog eerst worden geïnvesteerd in hoogwaardige recyclingtechnologieën.

Zoals die van Back to Battery. Gestoken in zijn witte laboratoriumjas pakt Steven Lans, gepromoveerd grondstoffentechnoloog en oprichter van het bedrijf, een fietsaccu uit de kast. „Deze heb ik doorgezaagd. Normaal zit er vloeistof in, maar dat hebben we eruit gedampt.” Lans wijst op ronde bestanddelen in de accu. „Hier zie je allemaal celletjes.”

Met ‘koffiefilters’ metalen zuiveren

In die cellen zit koper, met een dun laagje zwart gruis erop. „Dat zwarte poeder is grafiet [koolstof], vermengd met lithium, kobalt, nikkel, mangaan. Black mass, heet het.”

In een volgende ruimte staan twee grote glazen vaten. In die aan de rechterkant wordt de black mass opgelost in een speciale waterige oplossing waardoor er een chemische reactie plaatsvindt. Dan wordt de vloeistof naar het linkervat gepompt, waar één soort grondstof blijft hangen op „een soort koffiefilter”, aldus Lans. Dan wordt het proces herhaald met een oplossing met een andere chemisch samenstelling, waardoor een andere grondstof op het filter achterblijft. In doorzichtige potjes op tafel is het eindresultaat zichtbaar: een potje zwart poeder bevat gerecycled grafiet, het witte poeder in een ander potje is lithium, groen poeder is nikkel.

China is dominant in het delven en verwerken van zeldzame aardmetalen. Het is een machtspositie die het gebruikt bij conflicten. Zo legde het exportrestricties op zeldzame aardmetalen op nadat de VS de importheffingen voor China had verhoogd. Dat leidde tot grote vertragingen bij de uitvoer. In het geval van een algeheel exportverbod zou Europa in grote problemen komen.

Het kan twintig jaar duren voordat nieuwe mijnen in de Europese Unie operabel zijn, waarschuwde de Europese Rekenkamer in haar recente rapport. Het opschalen van recycling van elektronisch afval is volgens de Rekenkamer het „laagst hangende fruit” om minder afhankelijk te worden van China.

Met name koper en aluminium kennen al een volwassen recyclingindustrie. Maar bijvoorbeeld arseen, tantaal, gallium of scandium en zes andere cruciale grondstoffen worden nog helemaal niet gerecycled in de EU.

Dat komt mede doordat de hoeveelheden van die kritieke grondstoffen in apparaten vaak minimaal zijn: het kost veel moeite om relatief weinig materiaal te herwinnen. René Eijsbouts hielp namens stichting OPEN in kaart te brengen hoeveel grondstoffen in afval zitten. Eijsbouts: „Stel: je zou al het gallium in Nederland dat vrijkomt via afval een jaar inzamelen en dat voor 100 procent terugwinnen. Dan nog past alles in mijn kofferbak.”

Gerecyclede grondstoffen zijn daardoor al snel duurder dan wat ze kosten op de wereldmarkt, waardoor de keten niet op recycling is ingericht. Eijsbouts noemt neodymium als voorbeeld, een belangrijke grondstof voor in magneten die in theorie uit moderne wasmachines terug te winnen is. „Op dit moment worden oude wasmachines geshredderd”, zegt hij. „Plastic, ijzer, roestvrij staal worden eruit gehaald. Snippertjes neodymium plakken vast aan het ijzer. Het is heel lastig die uit de metaalfractie te halen.”

Bovendien zouden afvalbedrijven eerst moeten achterhalen welke gebruikte wasmachine precies neodymium bevat en welke niet. Als dat eenmaal duidelijk is, is er sturing nodig in de afvalwereld om echt hoogwaardiger te kunnen recyclen. Eijsbouts: „Zo zou Back to Battery gebaat zijn bij een grote stroom van oude elektrische-autobatterijen, omdat dat grote volumes zijn. Maar minder hoogwaardige recyclers azen daar ook op, omdat er lekker veel kobalt in zit.”

Op zoek naar financiers

Nu de Delftse start-up de proefinstallaties heeft afgebouwd, is het op zoek naar een locatie om een eerste (kleine) fabriek te bouwen die, 2.000 ton black mass per jaar kan verwerken. Makkelijk is dat niet. „In Nederland moet de milieuvergunning vóór je gaat bouwen helemaal rond zijn”, zegt Lans. „Alles moet van tevoren op papier worden aangetoond. In landen als China en Singapore zeggen ze: ga nou maar vast bouwen met een voorlopige vergunning, achteraf toetsen we of alles in orde is.”

Ook is het niet eenvoudig financiers aan te trekken. „Deze demonstratie-installatie, dat ging nog”, zegt medeoprichter Pieter ter Kuile. „Dan zeggen mensen: ‘Oh mooi, dat is nieuw’. Maar voor de volgende fase gaat het over écht geld.” Een nieuwe fabriek zou in totaal zo’n 15 miljoen euro kosten.

Meer overheidsgeld kan helpen, maar de ondernemers merken dat subsidietrajecten al snel één tot twee jaar duren. In december heeft het bedrijf zich aangemeld als Europees strategisch project, om zo sneller financiering en vergunningen te krijgen, maar onduidelijk is nog of het die status krijgt – en of dat vervolgens echt tot versnelling leidt.

Dat Europa de handschoen te traag oppakt, schrijft ook de Europese Rekenkamer in haar rapport. Haast is wel geboden, want cruciale grondstoffen zijn essentieel voor de batterijen, windturbines en zonnepanelen die de Europa nodig heeft om te vergroenen. „Zonder kritieke grondstoffen”, waarschuwt de Rekenkamer”, is er geen energietransitie, geen concurrentievermogen en geen strategische autonomie mogelijk.”