(Productie)tekort aan kritische metalen (elementen) belemmerd alternatieve energie opwekking

Volgens dit Engelstalige artikel belemmerd een tekort aan beschikbare kritische metalen (elementen) de opschaling van allerlei alternatieve energie opwekking.

Enkele quotes uit het artikel (sorry voor het Engels):

1)

A shortage of “rare earth” metals, used in everything from electric car batteries to solar panels to wind turbines, is hampering the growth of renewable energy technologies. Researchers are now working to find alternatives to these critical elements or better ways to recycle them.

2)

Researchers and industry workers alike woke with a shock to the problems caused by these dodgy supply chains in 2011, when the average price of “rare earths” — including terbium and europium, used in fluorescent bulbs; and neodymium, used in the powerful magnets that help to drive wind turbines and electric engines — shot up by as much as 750 percent in a year. The problem was that China, which controlled 97 percent of global rare earth production, had clamped down on trade. A solution was brokered and the price shock faded, but the threat of future supply problems for rare earths and other so-called “critical elements” still looms.

3)

Despite the high cost and high demand of metals critical for energy technologies, very little of this metal is recycled

4)

Getting the metals out of modern technology is a pain, since they are incorporated in tiny amounts into increasingly-complex devices. A circa-2000 cell phone used about two dozen elements; a modern smart phone uses more than 60. “We’re making things more difficult for ourselves,” says King. Despite the relatively high concentrations of rare earths in technology, he says, it’s actually chemically easier to separate them from the surrounding material in simple rocks than in complicated phones.

4)

These efforts, among others, have reduced China’s production share from 97 percent to about 90 percent in the past year or two

5)

It can be difficult to develop economies of scale when dealing with materials only used in tiny amounts. Global demand for tellurium in 2009, for example, was just 200 metric tons. All of that came as a by-product from copper or gold mining. Though tellurium is extremely valuable at $145 per kilogram, the tiny amounts hardly make a blip in the profit sheets of these mining companies. “They have to be dragged into production kicking and screaming…

6)

A final approach is to find alternative materials that don’t need so many critical elements in the first place. This is a demanding task. “The rare earths are kind of magic,” says King, in terms of their properties. They are a critical ingredient in magnets, for example, because of the way they wrangle the strong but unruly magnetic properties of iron — a task that no other element seems able to do. Research efforts attempting to make even stronger magnets without any rare earths are considered a long shot.

7)

But for other elements, like neodymium, this can’t be the only solution. “Right now we need tiny amounts of neodymium, for the ear-buds of your smartphone,” says King. “But for a high-performance wind turbine you need about two tons.”

Advertenties

Over paradoxnl

Man, 53 jaar, Nederland.
Dit bericht werd geplaatst in Uncategorized. Bookmark de permalink .

11 reacties op (Productie)tekort aan kritische metalen (elementen) belemmerd alternatieve energie opwekking

  1. Hans zegt:

    Hoi Paradox,

    Dit zijn ook interessante berichten, over zeldzame grondstoffen. Onlangs las ik dit interessant stukje op stormglas, over Neodymium:http://stormglas.wordpress.com/2013/11/19/een-ongemakkelijke-waarheid-over-windmolens/

    Ik maak me wel een beetje zorgen over hybride auto’s, veel heil zie ik daar niet in. De voertuigen die wereldwijd geproduceerd zouden kunnen worden van dat type, gaat bij lange na niet een deuk in een pakje boter slaan. Dan zijn echter wel een heleboel (zeldzame)grondstoffen verkwist, terwijl we (denken te)weten, dat het fossiele feestje niet meer zo’n heel lang leven beschoren is. Zelf zie ik liever dat ze die (zeldzame)metalen voor andere dingen aanwenden, zoals windmolens. Om eens in Gail Tverberg termen te spreken: een hybride is een(soort van) range extender. Het gaat alleen het gebruik van fossiele brandstoffen rekken, terwijl er veel belangrijkere zaken mee gedaan kunnen worden. Daar zou eigenlijk al lang toezicht op moeten zijn.

    • paradoxnl zegt:

      Hoi Hans,

      Bedankt voor je reactie, zeker over die hybride auto’s. Heb er weinig aan toe te voegen (kan me er wel in vinden).
      Terzijde: Ik heb onlangs twee boeken van Richard Heinberg aangeschaft, namelijk:
      Een in het Nederlands vertaald boek: Einde aan de groei en als tweede het Engelstalige Peak everything.
      Op basis van wat ik tot nu gelezen heb…boeiende inhoud.

      En verder nog een boek van ene Dr Tim Morgan: Life after growth.
      Subtitel van het boek: How the global economy really works – and why 200 years of growth are over…
      Dit is m.i. een zeer boeiend boek. Heel inspirerend.
      Over netto energie, surplus energie, onze financiele economie en onze werkelijke economie. Hij is soms wel scherp van tong, provocerend, maar wel heel heldere analyses in mijn ogen.
      Als ik me niet vergis werd hij op een of andere amerikaanse tv zender wel eens terrifying Tim genoemd.

  2. Hans zegt:

    Paradox,

    Het boek van Richard Heinsberg, Einde aan de groei, is een heel mooi boek met behoorlijk wat diepgang(ik heb het al gelezen). Meer dan ik van Richard Heinsberg(wat ik tot nu toe van hem gezien heb), ben gewend.
    Peak everything is een wat ouder boek en ken ik niet. Ik denk dat er wel de nodige facetten van in einde aan de groei zitten.

    Dat boek van Tim Morgan heeft erg interessante thema’s, als ik de inhoudsopgave zie en lijkt me ook leerzaam. Tim Morgan is ook de maker van het rapport/verslag “The perfect storm” van Tullet Prebon, wat je eerder op jouw site hebt geplaatst. Ik heb dat rapport gelezen en vond het een behoorlijk heftig rapport. Eerlijk gezegd hoop ik niet dat hij gelijk gaat krijgen…Dat maakt het boek Life after growth, wel een aantrekkelijk boek, lijkt me. Misschien ga ik dat ook nog eens lezen maar op dit moment heb ik even genoeg andere dingen om te lezen.

  3. Lars Boelen zegt:

    Paradox,

    Bedankt voor de info. In mij stuk , door Hans gelinkt, ga ik in op de neodymium. Voor de drie belangrijkste energietransitietechnokogien verwacht ik op termijn zeldzame aarde vrij oplossingen.
    – Siemens maakt al permanente magneetloze windturbines
    – Tesla’s motor is een inductiemorptor, zonder magneten
    – ik verwacht binnen niet al te lange tijd ultra condensatoren op basis van grafeen

    De andere zeldzame aarden zitten volgens mij vooral in microelectronica (schermen en LED’s).
    Wat ik van de Chinese mijnbouw begrijp is dat ze nu vooral zo’n groot deel van de wereldmarkt in handen hebben omdat ze zo ongeloof goedkoop (en milieuvernietigend) werken.
    Onder punt 5) noemen ze 150 euro per kilo extreem duur. Maar als je milligrammen tot grammen nodig hebt in een product, dan zijn de kosten verwaarloosbaar. Zilver en Goud, die nog veel en veel duurder zijn, worden ook op tamelijk grote schaal industrieel gebruikt,

    Lars

    • paradoxnl zegt:

      Hoi lars,

      bedankt voor je reaktie.
      Een brainstorm ‘achtig’ antwoord mijnerzijds (sorry voor de eventuele slordigheden erin). Tzt kom ik er misschien in een nieuw artikel op mijn blog nog wel op terug, maar dan vanuit een andere context.

      1)
      Inderdaad, op basis van wat ik gelezen heb, bevat China, wanneer men alle zeldzame aardse elementen op 1 hoop gooit, grofweg 30% van alle geschatte (economisch winbare?) wereldwijde reserves.
      Maar die 30% zijn wel makkelijk winbare reserves met, in vergelijking met reserves uit de rest van de wereld, relatief hoge concentraties aan zeldzame aardse elementen.

      2)
      Ik neem aan dat er zeker alternatieven voor zeldzame aardse elementen gevonden zullen worden en op laboratorium niveau er nu ook al zijn.

      Vraag is of deze alternatieven goedkoop genoeg zullen worden, want gezien vanuit een bredere ‘netto’ energie context zal dat m.i. hard nodig worden. Als ik verscheidene onafhankelijke (energie) analisten mag geloven is er bij de ‘energiewinning’ steeds meer bruikbare energie nodig om er een bepaalde hoeveelheid aan bruikbare energie voor terug te krijgen. Zeker bij aardolie is van grofweg het jaar 2000 een duidelijke trend aanwezig dat er steeds meer middelen (bruikbare energie/ middelen) nodig zijn om een bepaald volume aan aardolie te winnen. Er zitten genoeg ‘olie-achtige’ substanties in de grond waaruit (synthetische) olie verkregen kan worden, echter de kosten om deze te winnen nemen flink toe. Het laaghangend fruit is al in gebruik en wordt in hoog tempo opgesoupeerd. Ook bij steenkool ziet men reeds eenzelfde trend. De makkelijk winbare reserves aan steenkool van goede kwaliteit (o.a. van belang bij cokes productie) raken snel uitgeput. Er resteren nog wel grote reserves aan lastig winbare steenkool van slechte kwaliteit. De laatste tien jaar wordt wordt, vanwege het uitgeput raken van het laaghangend fruit, er in versneld tempo een steeds groter deel van het Bruto Nationaal Product (BNP) terug gepompt in de energie en mineralen winning (om deze voldoende op peil te houden). Ondanks dat het totale BNP nog toeneemt, neemt het aandeel van het BNP ‘gecorrigeerd op het BNP dat van doen heeft met energie winning’ volgens economen die vanuit een netto energie perspectief naar de werkelijke economie kijken al af.

      Want ook bij de winning van mineralen is er steeds meer bruikbare energie nodig om er een bepaalde hoeveelheid aan mineralen ‘uit de grond’ mee te halen.
      Doordat er steeds meer werkelijke economische middelen nodig zijn om de energie en mineralen productie op niveau te houden, blijven er minder werkelijke economische middelen over voor de rest van de economie. Ook al neemt het totale volume aan bruikbare gewonnen energie nog (tijdelijk) toe, is het volgens allerlei analisten nu al zo dat wanneer men corrigeert op de hoeveelheid aan benodigde energie, de hoeveelheid aan (netto) energie al aan het dalen is. Er is flink wat energie en mineralen nodig om bijvoorbeeld de huidige infrastructuur te onderhouden, alle basale economische activiteit te onderhouden. Er blijven daardoor minder middelen over voor innovatie.
      In bovengenoemde context wordt het m.i. zeer lastig om op grote schaal een transitie naar een meer op elektriciteit gebaseerde industrieele samenleving te realiseren. Er zal zeer snel een zeer goedkoop alternatief voor de snel uitgeput rakende fossiele brandstoffen dienen te komen. Een auto zal steeds meer een luxe worden, ook al zullen er goedkopere batterijen van betere kwaliteit op de markt komen. Om een en ander op redelijke termijn flink op te schalen zal m.i. binnen de huidige energie context erg lastig worden.

      3)
      “Onder punt 5) noemen ze 150 euro per kilo extreem duur. Maar als je milligrammen tot grammen nodig hebt in een product, dan zijn de kosten verwaarloosbaar”.

      Klopt m.i. (ben ik met je eens).
      Het een hoeft het ander niet uit te sluiten. Dit doet me denken aan kernenergie. Met bijvoorbeeld 1 kg Uranium wordt heel veel elektriciteit opgewekt. Als men puur en alleen kijkt naar de hoeveelheid elektriciteit die in een kerncentrale met 1 kg Uranium opgewekt wordt, is Uranium spot goedkoop. En toch is het, (aldus de meer onafhankelijke bronnen) nu al lastig om de wereldwijde Uranium productie op peil te houden. Er is nu al een productie tekort aan Uranium, maar door gebruik te maken van Uranium (plutonium) uit bestaande opgeslagen voorraden, weet men nog voldoende Uranium te leveren aan de kerncentrales. Als men kijkt naar de gehele keten, is kernenergie relatief duur, ondanks dat de prijs van Uranium slecht in geringe mate bijdraagt aan de totale kosten.
      Maar ook bij Uranium zijn de zogenaamde ‘high grade’ mijnen als snel uitgeput aan het raken. Er moet steeds meer grond verwerkt worden om er een bepaalde hoeveelheid aan Uranium mee te winnen.
      Uit men hoofd moet men nu al meer dan tien keer zoveel grond verwerken om er eenzelfde hoeveelheid uranium voor terug te krijgen dan tientallen jaren geleden. Ondanks betere winning technologie kost het steeds meer bruikbare energie om een bepaalde hoeveelheid aan Uranium uit de bodem te halen. En omdat er nu al flink wat bruikbare energie nodig is om er een bepaalde hoeveelheid aan bruikbare energie voor terug te krijgen, is iedere extra hoeveelheid aan benodigde bruikbare energie een extra last voor het reilen en zeilen van onze werkelijke economie.
      Ook al wordt de prijs van Uranium een paar honderd procenten duurder, dan nog zal men puur vanuit geld redeneert Uranium relatief goedkoop blijven. Ondanks dat Uranium relatief goedkoop blijft, wil dat ( in het geval van Uranium) nog niet zeggen dat er geen tekorten zijn. Of hetzelfde verhaal ook van toepassing is op sommige zeldzame aardse elementen weet ik niet.

      • Je ziet dat we in deze wereld een hele hoop markt economische activiteiten hebben die bedoeld zijn om geld rond te pompen. Die kosten een hele hoop energie. In de nabije toekomst hebben we daar de energie niet meer voor en zal die markteconomie ook afnemen. We hebben daar al een voorproefje van gehad. Toen in 2008 de olieprijs naar de 150 USD per vat ging, hield het markt economische spelletje het niet meer en liep vast.
        Ik zie het nog gebeuren dat het niet meer economisch verantwoord is om iedereen met de auto naar z’n werk te laten rijden om een ‘dienstensector’ overeind te houden. Natuurlijk hoeven we deze hele molen niet overeind te houden om te kunnen bestaan.

        Als voorbeeld. In Cuba moesten ze na het wegvallen van de Sovjet Unie overstappen naar een economie die veel minder energie verbruikt per persoon. Ze bewijzen al een aardig tijdje dat dit mogelijk is.
        Zie de documentaire: “The power of community: How Cuba survived Peak Oil”

      • paradoxnl zegt:

        Hoi Jelle,

        Bedankt voor je reactie.
        Ik herken de video over Cuba, het is in mijn ogen een aanrader.
        Vele niet duurzame, van fossiele brandstoffen afhankelijke economische activiteiten zullen ook volgens mij minder en minder op grote schaal uitvoerbaar worden…noodgedwongen…misschien wel in een veel sneller tempo dan velen voor mogelijk achten.
        Ons financieel/economisch systeem is m.i. sterk afhankelijk gemaakt van niet duurzame economische activiteiten. Veel mensen houden er een levenswijze op na die bol staat van niet duurzame economische activiteiten, ook vaak via hun werk. Naar mijn bescheiden mening hebben we een financieel economisch en industrieel monster gecreeerd, welke als het ware een eigen leven is gaan leiden, waar we ons als samenleving vrijwel volledig afhankelijk hebben gemaakt. Door heel veel mensen is flink geinvesteerd in een levenswijze die naar mijn idee al snel niet meer op grote schaal vol te houden is.

        Het gaat nog wat worden om de koers van de mammoet tanker te veranderen om een overgang naar een meer duurzame, flink minder van fossiele samenleving te realiseren.
        M.i. gaan we niet ontsnappen aan flink consuminderen. Hopelijk zal laatstgenoemde met beleid gebeuren. Als het noodgedwongen gebeurd zal het m.i. tot extra chaos leiden.

        Maar minder welvaart hoeft nog niet minder welzijn te impliceren…het zit vooral tussen de oren…

  4. Block zegt:

    Ik moest na het kijken van de aflevering over zeldzame metalen zoals neodynium.
    http://www.eenvandaag.nl/economie/48035/schaarste_aardmetalen_bedreigt_duurzame_economie

    Must see!

    Blijkbaar is het tekort van sommige metalen al zo accuut dat Tesla een productiestop moet inlassen.

  5. Pingback: Update: Schaarste aardmetalen bedreigt duurzame economie | Paradoxnl's Blog

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s