In het zuiden van Zweden staan de Europese klimaatambities op gespannen voet met de watervoorziening van honderdduizenden bewoners. Sinds 2009 probeert het Canadese mijnbouwbedrijf Leading Edge Materials een mijn te openen bij Norra Kärr, op drie uur rijden van Stockholm. 

Mineralen zijn cruciaal voor de energietransitie. Ze worden op grote schaal gebruikt in zonnepanelen, windmolens, batterijen en elektrische voertuigen. Het Internationaal Energieagentschap (IEA) verwacht dat mijnbouw van grondstoffen voor de energietransitie de komende decennia sterk zal moeten toenemen, willen landen de opwarming van de aarde beperken tot minder dan 2 graden.

Bij Norra Kärr ligt in dat opzicht een potentiële goudmijn: de grootste bekende voorraad van zeldzame aardmetalen in Europa.

Zeldzame aardmetalen vormen een groep van zeventien elementen die veelal samen voorkomen en worden gebruikt in tal van hightech toepassingen. De Norra Kärr-mijn kan helpen de Europese Unie voor deze grondstof zelfvoorzienend te maken. Dat willen Europese leiders maar al te graag. Minder afhankelijkheid van derden is voor de energietransitie van groot strategisch belang; dat is ook vastgelegd in de Verklaring van Versailles, die afgelopen maart is aangenomen.

Alleen: de werkzaamheden in Norra Kärr komen maar moeizaam van de grond. De beoogde locatie van de mijn ligt op anderhalve kilometer van het Vättermeer. Dat is een van de grootste zoetwatermeren van Europa, beschermd Natura-2000 gebied, en bovendien de zoetwatervoorziening voor 250.000 mensen.

De lokale bevolking en milieuorganisaties verzetten zich stevig tegen de plannen. Ze geloven niet dat het mijnbouwbedrijf zich aan de milieueisen kan houden, en vrezen dat zwavelzuur, radioactief afval en andere zwaar vervuilende restproducten in het Vättermeer zullen lekken. Ze vochten de verlenging van een verkenningsvergunning voor de mijn herhaaldelijk bij de rechter aan. Met gedeeltelijk succes: Leading Edge heeft nog altijd geen vergunning om een mijn te bouwen, maar op 31 maart 2022 oordeelde de rechter in hoger beroep dat het bedrijf tot in ieder geval 2025 verder mag exploreren.

Het is onmiskenbaar dat we grote hoeveelheden zeldzame aardmetalen nodig hebben voor de energietransitie, stelt Julie Klinger in een gesprek met Follow the Money. Ze is geograaf en schreef het boek Rare Earth Frontiers (2018), waarin ze onderzoek doet naar de zeldzame-aardmetalenindustrie. ‘Dat materiaal dicht bij huis halen is de enige verantwoorde manier. Maar het dilemma in Norra Kärr illustreert hoe we lokale klimaatbestendigheid afzetten tegen klimaatbestendigheid op internationale schaal.’

Die vergelijking valt niet te maken, zegt Klinger. Je weet immers dat mijnbouw onherroepelijke gevolgen heeft, maar of de mineralen uit die mijnen voldoende helpen de energievoorziening te vergroenen, is gissen.

Het probleem in een notendop: we hebben de voordelen die zeldzame aardmetalen met zich meebrengen hard nodig. Maar waar halen we ze vandaan, en wat doen we met de troep die bij de productie vrijkomt?

Neodymium uit China

Wie op dit moment zeldzame aardmetalen zoekt, komt al snel uit in China. Sinds midden jaren negentig domineert het land deze industrie. In 2010 leverde China liefst 92 procent van alle ruwe zeldzame aardmetalen ter wereld. 

Sinds de piek in 2010 is het Chinese aandeel op de wereldmarkt voor ruwe zeldzame aardmetalen gedaald naar zo’n 60 procent. Het land richt zich tegenwoordig steeds meer op raffinage en op de productie van halffabrikaten.

Eén van die halffabrikaten: permanente magneten op basis van neodymium. Deze magneten zijn extreem sterk. Met een neodymium magneet zo groot als een hockeypuck kun je gemakkelijk 350 kilo optillen.

Wat je er ook mee kunt doen, is elektromotoren maken. Zet een ring van neodymium magneten om een koperen spoel, laat stroom door de spoel lopen, en je hebt een bijzonder efficiënte aandrijving voor je wielen. Reden voor bedrijven als Tesla om de magneten in hun elektrische voertuigen te verwerken. Een zuiniger motor betekent immers dat je met één volle batterij verder komt.

Omgekeerd werkt het principe ook. Laat een ring van magneten om een koperen spoel draaien, en je wekt elektriciteit op. Doe dat heel vaak, met heel veel magneten, en je kunt een heel land van stroom voorzien.

Van Bayan Obo naar de Noordzee

Hij is er nu niet meer zo van onder de indruk, zegt Lennart Mottlau, onze gids op het fabrieksterrein van windmolenbouwer Siemens Gamesa. ‘Maar de allereerste keer dat ik ze zag, dacht ik: wow.’

We staan op een fabrieksterrein vlakbij Cuxhaven, een voormalig vissersstadje in Noord-Duitsland. Voor ons staan vier gondels. Een gondel is de ‘kast’ bovenop de toren van een windturbine, met daarin alle techniek om de windkracht om te zetten in stroom.

Siemens Gamesa bouwt deze gondels – 140 in totaal – in opdracht van energiebedrijf Vattenfall. Ze zijn bestemd voor offshore windpark Hollandse Kust Zuid. Dat windpark moet in 2023 operationeel zijn en heeft de capaciteit om twee miljoen huishoudens van stroom te voorzien.

Windpark Hollandse Kust Zuid is een mijlpaal: het is het eerste windpark ter wereld dat subsidievrij wordt gebouwd. Wind op zee is inmiddels zó goedkoop, dat de overheid het verschil in energieprijs met fossiele brandstoffen niet meer hoeft te compenseren.

Volgens financieel persbureau Bloomberg is wind op zee in Nederland inmiddels zelfs de goedkoopste manier om stroom op te wekken, kolen en gas meegerekend. Niet voor niets kondigde minister van Klimaat en Energie Rob Jetten in maart aan dat wind op zee ‘de belangrijkste bron van schone energie’ in Nederland gaat zijn.

Ook de gondels voor een vorig windpark op de Noordzee, genaamd Borssele 1 & 2, zijn in Cuxhaven geproduceerd. Maar die waren de helft kleiner, vertelt Lennart. De gondels voor Hollandse Kust Zuid zijn reusachtig: een exemplaar is zo’n 8 meter hoog en weegt meer dan 400 ton.

Die schaalvergroting is een belangrijke reden voor de prijsdaling van wind op zee. De nieuwste generatie windmolens gebruikt vergelijkbare torens, wieken en funderingen als de voorgaande generatie, maar wekt tot 40 procent meer stroom op. Weer een nieuwe generatie, nóg 40 procent krachtiger, is in de maak.

Een andere grote reden voor de prijsdaling: efficiëntie, oftewel het vermogen om zo goedkoop mogelijk zoveel mogelijk megawatts uit een windturbine van een bepaald formaat te krijgen. Daarin zijn de neodymium magneten cruciaal.

Siemens Gamesa bevestigt dat het neodymium magneten uit China gebruikt, maar wil niets loslaten over het precieze ontwerp van zijn generator. Aan de hand van wetenschappelijke rapporten en gesprekken met industrie-insiders komen we uit op 6,8 tot 9,4 ton neodymium magneten per windturbine in windpark Hollandse Kust Zuid.

De prijs van 1 procent rendement

Je kunt ook windenergie opwekken zonder permanente magneten van neodymium, vertelt Henk Lagerweij. Maar turbines zonder neodymium zijn minder efficiënt. ‘En voor 1 procent extra rendement begint iedereen te rennen. Met neodymiummagneten kun je met minder materiaal, met minder kilo’s, een generator met een heel hoog rendement bouwen.’ 

Lagerweij kan het weten. In 1972 experimenteerde hij met de bouw van een windturbine, die hij met een omgevallen boomstam maakte. ‘Voor een paar tientjes gekocht van Rijkswaterstaat,’ vertelt hij. Zijn bedrijf – Lagerwey, met een y – produceert sinds eind jaren zeventig windturbines. Eerst met een tandwielkast, daarna met koperen spoelen, en inmiddels ook met permanente magneten van neodymium.

In 2011 ging Lagerwey op zoek naar bronnen buiten China voor de neodymiummagneten in zijn windturbines. Deels omwille van het milieu, maar ook om minder afhankelijk te zijn van de industrie in China. Tevergeefs: ook het neodymium uit mijnen in Australië kwam via Maleisië alsnog in China terecht, want daar werden de magneten gemaakt. Lagerweij: ‘Bovendien kwamen we erachter dat, voor zover we konden achterhalen, onze Chinese leverancier zo slecht nog niet was.’

Nadelen outsourcen

Zeldzame aardmetalen zijn – in tegenstelling tot wat de naam doet vermoeden – overal ter wereld te vinden. Ze werden in de achttiende eeuw voor het eerst ontdekt in het Zweedse Ytterby, vlakbij Stockholm. Van de jaren vijftig tot eind jaren negentig lag de belangrijkste bron voor zeldzame aardmetalen in Californië, in de Mountain Pass-mijn.

Dat alle wegen tegenwoordig naar China leiden, is een gevolg van politieke en economische keuzes. Vanaf de jaren tachtig zijn veel zware industrieën uit de VS en Europa naar (met name) China verplaatst. De arbeids- en kapitaalkosten waren lager; de milieuwetgeving was minder streng.

Julie Klinger legt uit: ‘De doctrine van de Chinese centrale overheid was in die tijd: eerst ontwikkelen, opruimen komt later wel.’ Het leverde China immers een kans op om zijn economische en technologische achterstand op het Westen wat in te lopen. 

Het afgelopen decennium lijken de prioriteiten in Beijing echter te zijn verschoven. Verschillende bronnen uit de zeldzame-aardmetalenindustrie vertellen Follow the Money dat China aan een grote schoonmaak is begonnen. Kleine, illegale mijnen zijn opgedoekt; zelfstandige smelterijen en handelaren zijn – al dan niet gedwongen – opgegaan in grote staatsbedrijven, waar het bestuur en het toezicht centraal zijn geregeld.

Er zijn serieuze stappen gezet, zegt Klinger. ‘De afgelopen jaren zien we dat de grondstoffenwinning op nationaal niveau wordt aangestuurd, en dat de lokale praktijk in lijn wordt gebracht met landelijk beleid.’ Bovendien heeft China een voortrekkersrol gespeeld in de ontwikkeling van internationale standaarden voor duurzaamheid in de zeldzame-aardmetalenindustrie.

Klinger: 'Op papier ziet het er prachtig uit.' Maar hoe het in de praktijk gaat, is moeilijker te achterhalen. ‘Je kunt op satellietbeeld bijvoorbeeld zien dat China de omvang van het gifmeer in Baotou fors heeft teruggebracht. De grote vraag is: waar hebben ze dat spul gelaten? Ik kan er alleen over speculeren, maar op basis van mijn kennis van de mijnbouwindustrie verwacht ik weinig goeds.’

Mijnen buiten China

Overal worden de vervuilende aspecten van de zeldzame-aardmetalenindustrie onder het tapijt geveegd, of liever: geëxporteerd. Dat doet ook het Australische mijnbouwbedrijf Lynas, een van de weinige producenten van zeldzame aardmetalen buiten China. ‘De milieueisen in Maleisië zijn minder streng en de arbeidskosten liggen er lager, dus heeft Lynas het vervuilendste gedeelte van zijn productieproces naar Maleisië verhuisd,’ vertelt lokale activist Lee Tan aan Follow the Money. ‘Nu vinden we hier radioactieve materialen in het grondwater, en in de vissen die we uit de rivier eten.’

Een medewerker van een grote Chinese magnetenfabrikant betwijfelt of de milieuschade van de zeldzame-aardmetalenindustrie op deze schaal elders minder kan zijn. ‘China doet het voor zover mogelijk minder vervuilend, efficiënter en goedkoper. Hun hele keten is daar veel beter op ingericht. Ik zie het de komende tien, twintig jaar eigenlijk niet gebeuren dat wij daar in Europa of Amerika echt klaar voor zijn.’

Volgens hem heeft het Westen door de outsourcing in de jaren ’80 een flinke technologische achterstand op dit gebied opgebouwd. ’De technologie is in China gedurende 25 jaar verfijnd, ontwikkeld en geoptimaliseerd.’

Kan het ook anders?

Voorbeelden overal ter wereld laten zien hoe de vraag naar essentiële grondstoffen voor de energietransitie op gespannen voet staat met de onmiddellijke gevolgen van mijnbouwactiviteiten voor mensen en ecosystemen waar de grondstoffen vandaan komen – of dat nu in China is of in Noord-Europa. 

De prijs die wordt betaald is direct, onherroepelijk, en betekent vaak een abrupt einde van een levensstijl, zegt Klinger. ‘De mogelijke gevolgen van klimaatverandering in de toekomst zijn niet te vergelijken met de onmiddellijke gevolgen voor mensen die worden weggerukt van hun land, of waarvan de bestaansmiddelen worden bedreigd door vervuiling.’ 

Het kan anders, zegt Klinger. ‘We miskennen nu zoveel spullen als afval. De ongelofelijke latente minerale rijkdom die boven de grond ligt, inclusief zeldzame aardmetalen, zien we niet.’

Zo zouden de neodymium magneten in windturbines, maar ook die in harde schijven en elektromotoren, op grote schaal gerecycled kunnen worden. En de talloze afvalmeren van oude mijnen vormen nu een hardnekkig milieuprobleem, maar ze zijn in feite bronnen van enorme minerale rijkdom, inclusief zeldzame aardmetalen. ‘Als we productiever gebruik zouden maken van de grondstoffen in ons afval, leggen we veel minder druk op plekken met zeer kostbare socio-ecologische systemen.’

‘De techniek is er. Het is een probleem van politieke wil en een ontbrekende juridische infrastructuur,’ stelt Klinger. ‘De heersende gedachte is: Je moet eerst weten hoe je er geld aan gaat verdienen. Maar bij een zeldzame-aardmetalenmijn duurt het soms wel tien tot twaalf jaar voor er winst wordt gemaakt. Een mijn bouwen is ongelooflijk duur, maar we zijn eraan gewend geraakt dat we die prijs betalen.’

‘Nu investeren we enorme sommen publiek en privaat geld in het behouden van de status quo. En die luidt: dorpen en ecosystemen verwoesten door grote gaten in de grond te graven.’ Met dezelfde investering is het goed mogelijk om de ketens circulair te maken, zegt Klinger.

‘Groene’ mijnbouw

In dit onderzoek keek Follow the Money alleen naar neodymium in de magneten van windturbines. De energietransitie zorgt voor een enorme toename in de behoefte aan allerlei grondstoffen. Er zit ook mangaan in het staal van de torens; bij de winning daarvan komt in Zuid-Afrika asbest vrij, met grote gezondheidsgevolgen voor de lokale bevolking. In de kabels die de windparken met het vasteland verbinden zit koper, waarvan de winning voor extreme droogte in het noorden van Chili zorgt. Batterijen bevatten lithium en kobalt, en ga zo maar door.

Antropoloog Alexander Dunlap doet veel onderzoek naar de impact van ‘groene’ mijnbouw op ecosystemen en lokale gemeenschappen. Volgens hem meten we met twee maten: mijnbouwbedrijven meten wel CO2-reductie, maar kijken bewust weg als het gaat om vervuiling door mijnbouw.

In zijn woorden is de energietransitie zinloos als het systeem is georganiseerd voor constante groei en toenemende consumptie van energie en materialen. ‘Ik ben voorstander van hernieuwbare energiebronnen als windenergie. Maar het huidige systeem waarin deze bronnen worden geplot, hun schaal en omvang, en wat ze van energie voorzien, getuigen van dezelfde krankzinnigheid die ons deze puinhoop heeft gebracht.’

Correctie 13 juni: in de originele versie van dit artikel stond dat een 11-megawatt windturbine van Siemens Gamesa 'ruim 7 tot 9' ton neodymium magneten bevat. Dat moet 6,8 tot 9,4 ton zijn.