Materiaalschaarste, een bedreiging voor duurzame energie ?

September 2013

Over hooguit enkele tientallen jaren zijn belangrijke grondstoffen niet meer onbeperkt beschikbaar. Dit heeft ingrijpende gevolgen, niet alleen voor de fabricage van high-tech producten  waarvan we zo afhankelijk zijn geraakt, zoals computers en tv’s. Materiaalschaarste is ook van belang voor de opwekking van duurzame energie. Onze kinderen zullen al meemaken dat er onvoldoende indium of zilver is om zonnecellen te maken en geen dysprosium, een essentiëel metaal voor magneten in windturbines. Drie tot zes generaties later dreigt een tekort aan fosfor en kalium: essentiële ingrediënten voor kunstmest en dus voor grootschalige voedselproductie, maar ook voor teelt van biomassa.

Urban mining
Nú is het moment om de dreigende grondstoffenschaarste te ondervangen, anders  zijn we sowieso te laat. Dan is over een halve eeuw duurzame energie misschien technisch haalbaar en maatschappelijk verankerd, maar stuit zij op de nieuwe, onoverkomelijke barrière van materiaalschaarste. Urban mining, het slim recyclen van afvalstoffen, is één oplossingsrichting waaraan nu hard wordt gewerkt. Ons afval zal steeds meer als grondstof voor metalen en nutriënten worden gebruikt. ECN beschikt over een unieke database van elementsamenstelling van allerlei soorten afvalstoffen, zoals AVI- en kolenvliegas, bodemas en verontreinigd slib. Deze database wordt gescreend op winbare hoeveelheden zeldzame metalen.

Nieuwe zonnecelontwerpen
Voor zonne-energie is het goede nieuws dat de belangrijkste grondstof voor zonnecellen een van de meest voorkomende en onuitputbare elementen op aarde is: silicium ofwel heel gewoon kwartszand. Maar voor de stroomgeleiding in de zonnecel worden materialen gebruikt die wél steeds schaarser worden, zoals zilver. ECN experimenteert daarom met nieuwe zonnecelontwerpen, waarin dit soort metalen niet, of veel minder nodig zijn. Koper bijvoorbeeld is ook een goede stroomgeleider en wordt door ECN onderzocht als een vervanger voor zilver.

Concurrentiepositie
Op den duur raken schaarse materialen op, nu al stijgen hun prijzen explosief. ECN zoekt oplossingen. Om duurzame energiewinning ook voor de verdere toekomst veilig te stellen én om nu al bedrijven te helpen met het versterken van hun concurrentiepositie.

Ton Veltkamp is programma-ontwikkelaar duurzame energiesystemen. Bent u nieuwsgierig geworden naar het werk van ECN aan alternatieven voor schaarse materialen? Bel hem op 06 224 68497.