Kobalt is een metaal dat in veel accu's van elektrische voertuigen wordt gebruikt. Het nieuws is dat Tesla "kobaltvrije" accu's gaat gebruiken, maar wat voor soort "grondstof" is kobalt eigenlijk? Ik zal de belangrijkste basisinformatie die je wilt weten samenvatten.
De naam is Conflict Minerals Derived from Demon
Kent u het element kobalt? Het zit niet alleen in de accu's van elektrische auto's (EV's) en smartphones, maar wordt ook gebruikt in hittebestendige kobaltmetaallegeringen zoals straalmotoren en boorpunten, magneten voor luidsprekers en, verrassend genoeg, in olieraffinage. Kobalt is vernoemd naar de "kobold", een monster dat vaak voorkomt in sciencefictionverhalen die zich in kerkers afspelen. In middeleeuws Europa geloofde men dat kobolden magie gebruikten om moeilijk winbare en giftige metalen te creëren. Inderdaad.
Of er nu wel of geen monsters in de mijn leven, kobalt is giftig en kan ernstige gezondheidsrisico's zoals pneumoconiose veroorzaken als er geen geschikte persoonlijke beschermingsmiddelen worden gedragen. Hoewel de Democratische Republiek Congo meer dan de helft van 's werelds kobalt produceert, vinden er in kleine mijnen (ambachtelijke mijnen) waar arme werklozen met eenvoudige gereedschappen en zonder enige veiligheidstraining gaten graven, regelmatig instortingsongevallen plaats, worden kinderen gedwongen lange uren te werken voor een laag loon van ongeveer 200 yen per dag, en is de mijnbouw zelfs een bron van inkomsten voor gewapende groeperingen. Daarom wordt kobalt, net als goud, wolfraam, tin en tantaal, ook wel conflictmineraal genoemd.
Met de opkomst van elektrische voertuigen en lithium-ionbatterijen zijn wereldwijde bedrijven de afgelopen jaren echter gaan onderzoeken of er kobalt wordt gebruikt dat op onjuiste wijze is geproduceerd, waaronder in de toeleveringsketen van kobaltoxide en kobalthydroxide.
Batterijgiganten CATL en LG Chem nemen bijvoorbeeld deel aan het door China geleide "Responsible Cobalt Initiative (RCI)", dat zich voornamelijk richt op de uitroeiing van kinderarbeid.
In 2018 werd de Fair Cobalt Alliance (FCA), een organisatie voor eerlijke handel in kobalt, opgericht als initiatief om de transparantie en legitimiteit van het kobaltwinningsproces te bevorderen. Deelnemers zijn onder andere Tesla, dat lithium-ionbatterijen gebruikt, de Duitse EV-startup Sono Motors, de Zwitserse grondstoffenreus Glencore en het Chinese Huayu Cobalt.
Kijkend naar Japan, heeft Sumitomo Metal Mining Co., Ltd., een groothandel in positieve elektrodematerialen voor lithium-ionbatterijen aan Panasonic, in augustus 2020 het "Beleid inzake verantwoorde inkoop van kobaltgrondstoffen" opgesteld en is begonnen met due diligence en monitoring.
Naarmate grote bedrijven in de toekomst de een na de ander goed beheerde mijnbouwprojecten opzetten, zullen arbeiders risico's moeten nemen en in kleinere mijnen moeten gaan werken, waardoor de vraag geleidelijk zal afnemen.
Duidelijk gebrek aan kobalt
Momenteel is het aantal elektrische voertuigen (EV's) nog klein, met een totaal van slechts 7 miljoen, waarvan er in 2019 wereldwijd 2,1 miljoen zijn verkocht. Aan de andere kant wordt het totale aantal auto's met verbrandingsmotor wereldwijd geschat op 1 tot 1,3 miljard. Als benzineauto's in de toekomst worden afgeschaft en vervangen door EV's, zal er een enorme hoeveelheid kobaltoxide en kobalthydroxide nodig zijn.
In 2019 werd in totaal 19.000 ton kobalt gebruikt in accu's voor elektrische voertuigen. Dat betekent dat er gemiddeld 9 kg kobalt per voertuig nodig was. Om 1 miljard elektrische auto's te produceren met elk 9 kg kobalt, is 9 miljoen ton kobalt nodig. De wereldwijde reserves bedragen echter slechts 7,1 miljoen ton, en zoals eerder vermeld, wordt er jaarlijks 100.000 ton kobalt gebruikt in andere industrieën. Omdat het een metaal is dat zo veel gebruikt wordt, is de voorraden duidelijk uitgeput.
De verkoop van elektrische voertuigen zal naar verwachting in 2025 vertienvoudigen, met een jaarlijkse vraag van 250.000 ton, inclusief accu's voor in de auto, speciale legeringen en andere toepassingen. Zelfs als de vraag naar elektrische voertuigen zou stabiliseren, zouden alle momenteel bekende reserves binnen 30 jaar uitgeput zijn.
Tegen deze achtergrond werken batterijontwikkelaars dag en nacht hard aan manieren om de hoeveelheid kobalt te verminderen. Zo worden NMC-batterijen met nikkel, mangaan en kobalt verbeterd, van NMC111 (nikkel, mangaan en kobalt in een verhouding van 1:1; de hoeveelheid kobalt is gestaag verlaagd van 1:1) tot NMC532 en NMC811, en is NMC9.5.5 (kobaltverhouding 0,5) momenteel in ontwikkeling.
De NCA-accu (nikkel, kobalt, aluminium) die Tesla gebruikt, heeft een kobaltgehalte van slechts 3%, maar de in China geproduceerde Model 3 gebruikt een kobaltvrije lithium-ijzerfosfaataccu (LFP). Er zijn ook varianten van deze accu in gebruik. Hoewel LFP qua prestaties inferieur is aan NCA, heeft het als voordelen dat het gemaakt is van goedkope materialen, een stabiele levering heeft en een lange levensduur.
Tijdens de "Tesla Battery Day", die op 23 september 2020 om 6:30 uur Chinese tijd begint, wordt een nieuwe kobaltvrije batterij aangekondigd. De massaproductie ervan in samenwerking met Panasonic zal naar verwachting over een paar jaar van start gaan.
Overigens worden in Japan de termen "zeldzame metalen" en "zeldzame aardmetalen" vaak door elkaar gehaald. Zeldzame metalen worden in de industrie gebruikt omdat "het waarborgen van een stabiele aanvoer belangrijk is vanuit beleidsoogpunt voor metalen waarvan de hoeveelheid op aarde schaars is of die om technische en economische redenen moeilijk te winnen zijn (Ministerie van Economie, Handel en Industrie)". Het is een non-ferrometaal dat vaak wordt gebruikt en is een algemene term voor 31 soorten, waaronder lithium, titanium, chroom, kobalt, nikkel, platina en zeldzame aardmetalen. Van deze metalen worden zeldzame aardmetalen genoemd, en 17 soorten, zoals neodymium en dysprosium die worden gebruikt voor permanente magneten, worden gedefinieerd.
Tegen de achtergrond van een tekort aan kobaltbronnen is er een tekort aan kobaltmetaalplaten en -poeder, en kobaltverbindingen zoals kobalt(II)chloride en zelfs hexaamminekobalt(III)chloride.
Verantwoorde breuk met kobalt
Naarmate de prestatie-eisen voor elektrische voertuigen toenemen, wordt verwacht dat er in de toekomst batterijen zullen ontstaan die geen kobalt nodig hebben, zoals solid-state batterijen en lithium-zwavelbatterijen. Gelukkig denken we dus niet dat de grondstoffen uitgeput zullen raken. Dit betekent echter wel dat de vraag naar kobalt ergens zal instorten.
Het keerpunt zal op zijn vroegst over 5 tot 10 jaar komen, en grote mijnbouwbedrijven zijn terughoudend om langetermijninvesteringen in kobalt te doen. Omdat we echter het einde zien aankomen, willen we dat lokale mijnwerkers een veiligere werkomgeving achterlaten dan vóór de kobaltbubbel.
En de accu's van elektrische voertuigen die momenteel op de markt zijn, moeten ook worden gerecycled nadat ze hun functie hebben vervuld, 10 tot 20 jaar later. Redwood, opgericht door Sumitomo Metals en JB Strobel, de voormalige Chief Technology Officer van Tesla, en andere bedrijven hebben al technologie ontwikkeld voor het terugwinnen van kobalt en zullen dit hergebruiken in combinatie met andere grondstoffen.
Ook al neemt de vraag naar bepaalde grondstoffen tijdelijk toe tijdens de ontwikkeling van elektrische voertuigen, we zullen duurzaamheid en de mensenrechten van werknemers net zo vastberaden verdedigen als kobalt, en we zullen ons niet laten meeslepen door de woede van de Kobolts die in de grot loeren. Ik wil dit verhaal afsluiten met de hoop dat we een samenleving zullen worden.