Zonder lithium, gallium of zeldzame aardmetalen bouwt Europa geen windmolens, elektrische auto's of zonnepanelen. Tientallen grondstoffen zijn onmisbaar voor onze groene en digitale toekomst, maar de aanvoer is lang niet verzekerd. Dat maakt Europa, en ook Vlaanderen, kwetsbaar. Van Daikin tot Sabca: zeker 120 Vlaamse bedrijven kunnen niet zonder.
Door Stephanie De Smedt, Raphael Cockx en Thomas Roelens 23 November 2024
Kritieke grondstoffen zijn de spil in een reeks uitdagingen waarvoor Europa de komende decennia staat. De vergroening van onze industrie, de digitale transitie, de zoektocht naar nieuwe medicijnen met algoritmes, de bouw van drones, waterstofcellen of satellieten, de ontwikkeling van nieuwe defensiesystemen: de wereldwijde concurrentiestrijd om innovatie en technologische vooruitgang kan niet los gezien worden van de vlotte beschikbaarheid en betaalbare levering van die grondstoffen.
Maar wat maakt bepaalde materialen nu zo cruciaal? Waar halen we ze? En welke Vlaamse bedrijven kunnen niet zonder? De Tijd brengt de kritieke grondstoffen in kaart.
Zo goed als elke grondstof is uiteindelijk terug te leiden tot het periodiek systeem van 118 chemische elementen, vaak de tabel van Mendelejev genoemd.
Alledaagse voorwerpen bevatten dan ook veel meer van die chemische elementen dan we misschien denken. Voor de productie van een smartphone zijn er niet minder dan 29 elementen uit onze tabel nodig.
Er zit - uiteraard - aluminium Al in de behuizing, koper Cu in de bedrading en tin Sn in de elektrische circuits van een smartphone. Maar ook veel exotischere elementen als Gallium Ga, Praseodymium Pr en Tantaal Ta zijn onmisbaar.
Veel van die onmisbare elementen zijn echter relatief zeldzaam, althans in Europa. Zo is er in de EU geen raffinage van magnesium en levert China wereldwijd ondertussen 85% van het geraffineerd magnesium.
China legt vanaf 1 december dit jaar beperkingen op aan de export van magnesium. Het land reageert daarmee op de op til zijnde machtswissel in de VS en hoe die de handelsspanningen verder op scherp zal stellen, maar de beperkingen - die nog verduidelijkt moeten worden - zullen uiteraard ook Europa treffen.
Magnesium is daarom een van de 34 grondstoffen die de EU vandaag op de lijst met kritieke materialen heeft staan. Ook 18 andere elementen die we in onze smartphones terugvinden staan op die lijst.
Sinds 2011 hernieuwt de Europese Commissie elke drie jaar de lijst van kritieke grondstoffen. Dat proces kadert in de Critical Raw Materials Act (CRMA) en start telkens met een sneuvellijst van 86 materialen. Die materialen worden onderzocht op twee factoren: het economisch belang en het bevoorradingsrisico.
Om het economisch belang te berekenen, wordt bepaald in welke mate de Europese industrie een afnemer is van de grondstof in kwestie, hoe groot de toegevoegde waarde is van de bedrijven die het materiaal verwerken en of er eventueel alternatieven bestaan (en tegen welke kostprijs).
Zo komen de onderzoekers tot een eigen score. Er wordt een ondergrens van 2,8 gebruikt. Rechts van die lijn vinden we dus de grondstoffen met het grootste economisch belang voor de EU, met wolfraam als uitschieter.
Materialen met een groot economisch belang zijn daarom niet per se de grondstoffen die in grote hoeveelheden gebruikt worden. Soms verwerkt de hele Europese industrie er maar een paar ton per jaar van, maar is de grondstof moeilijk te vervangen of te recycleren en - vooral - onmisbaar in het productieproces.
Om een cijfer op het bevoorradingsrisico te kleven wordt gekeken naar het aantal landen dat de materialen kan leveren en welk deel van de markt ze vertegenwoordigen, maar ook naar handelsakkoorden en de politieke stabiliteit in de landen van oorsprong.
Ook daarvan wordt een score gemaakt. Europa hanteert een grenswaarde van 1. Zware zeldzame aardmetalen, een groep van tien relatief gelijkaardige chemische elementen die bijvoorbeeld ingezet worden bij de productie van magneten voor windmolens, zijn hier de uitschieter.
Materialen die hoger scoren dan beide grenswaarden worden als 'kritiek' beschouwd en staan dus op de CRMA-lijst. We vinden er heel wat van de chemische elementen uit de tabel van Mendelejev terug, maar evengoed mineralen als veldspaat en fosforiet, grondstoffen die uit meerdere chemische elementen bestaan.
Daarmee is onze lijst nog niet compleet. Want de EU zet ook sommige grondstoffen die als 'strategisch' bestempeld worden automatisch op de lijst. Het zijn materialen die cruciaal zijn in de groene en digitale transitie. Zo scoren koper en nikkel eigenlijk erg laag als het op het criterium bevoorradingsrisico, maar die grondstoffen zijn onmisbare onderdelen bij de productie van batterijen en elektrische kabels.
In opdracht van de Vlaamse overheid bracht het onderzoeksinstituut Vito dit jaar ook voor het eerst in kaart hoe de 86 onderzochte grondstoffen in een Belgische context scoren. Niet elk materiaal wordt hier even vaak verwerkt en België heeft soms andere leveranciers dan grotere Europese landen. De materialen verschuiven dus op de beide assen.
Dat maakt de Belgische lijst met 27 materialen iets korter dan de Europese omdat sommige materialen hier onder beide grenswaarden zitten.
Fosforiet - gebruikt in de chemie en om kunstmest te maken - scoort voor ons land het hoogst qua economisch belang. Zware zeldzame aardmetalen scoren ook hier het hoogst als het gaat om het bevoorradingsrisico.
Het bepalen van welke grondstoffen kritiek zijn, is uiteraard niet zomaar een theoretische oefening. De 34 materialen die op de lijst staan, zijn vooral onmisbaar voor een aantal technologieën die belangrijk zijn voor de toekomst van Europa.
Het gaat om 15 zogenaamde kerntechnologieën voor informatietechnologie, hernieuwbare energie, elektrisch rijden, industrie, ruimtevaart en defensie. Heel concreet gaat het onder meer om batterijen en brandstofcellen, satellieten en vlamboogovens - onmisbaar voor de vergroening van onze staalproductie - of drones en windturbines.
Een rapport van de Europese wetenschapsdienst JRC koppelt de 15 kerntechnologieën aan de cruciale grondstoffen waarop we steunen. Die grondstoffen worden gebundeld in zes groepen. De dikte van de lijn geeft aan hoe belangrijk één van die groepen is voor de bewuste technologie.
Dat maakt duidelijk dat de sector van windturbines heel sterk afhankelijk is van één groep, namelijk die met zeldzame aardmetalen, magnesium en boor.
Omgekeerd steunt bijvoorbeeld de productie van smartphones, laptops en tablets in ongeveer even grote mate op elk van de zes materiaalgroepen.
Ondanks de onderlinge verschillen doet vandaag elke kerntechnologie een beroep op minstens enkele elementen die als strategisch beschouwd worden.
Ook in Vlaanderen zijn heel wat bedrijven afhankelijk van de vlotte en betaalbare aanvoer van al die materialen. Het onderzoeksinstituut Vito lijst in een rapport van dit jaar bijna 120 Vlaamse bedrijven op die zich bezighouden met toekomstgerichte technologieën in de hele waardeketen: van basismaterialen tot volledig afgewerkte producten. Vlaanderen heeft dan wel geen mijnen, er zijn verschillende spelers die grondstoffen verwerken of recycleren.
Zo produceert Umicore in zijn fabriek in Olen germanium, dat wordt onder meer gebruikt in zonnepanelen voor satellieten. Germanium komt in de natuur niet voor als zuiver metaal. Het wordt voornamelijk gewonnen als bijproduct uit de productie van zink, zilver, lood of koper of uit steenkool.
Zowat 60 procent van het germanium in Olen wordt gemaakt van reststromen uit de fabriek van Nyrstar in Balen, waar één van de grootste zinksmelters ter wereld staat. Nyrstar en Umicore maakten vroeger deel uit van dezelfde groep: Union Minière.
Op verschillende plaatsen in Vlaanderen zijn er zo historische en technologische banden tussen de verschillende bedrijven. Ze vormen zo clusters, waarbij afval van het ene bedrijf dient als grondstof voor het andere. Zulke clusters geven de bedrijven een belangrijk competitief voordeel. Maar het betekent ook dat de gevolgen van het wegvallen van een schakel niet beperkt blijven tot dat ene bedrijf.
Alles samen zijn er bijna 140 vestigingen van bedrijven die kritische of strategische materialen verwerken. Ze liggen verspreid over zo goed als heel Vlaanderen.
Een goede dertig daarvan houdt zich bezig met de productie van basismetalen, met name staal en roestvrij staal, aluminium, koper, lood, zink, tin en nikkel.
De productie van speciale metalen als antimoon, bismut, indium, kobalt, lithium, zilver of goud gebeurt in Vlaanderen op slechts een handvol plaatsen.
Bij Campine in Beerse wordt jaarlijks niet minder dan 45 procent van de Europese vraag naar antimoon geproduceerd. Antimoon, gebruikt als brandvertrager, in kogels en in zonnepanelen, komt als 'nieuwe' grondstof bijna alleen nog uit China. Campine ontwikkelde echter een manier om het ook te recycleren uit loodbatterijen.
Die innovatie bleek een goede zet te zijn want deze zomer vaardigde China exportbeperkingen uit voor antimoon. Die zet kwam als een antwoord op Amerikaanse maatregelen om China de toegang tot geavanceerde chiptechnologie te ontzeggen. Het toont hoe de Chinezen kritieke grondstoffen almaar vaker inzetten als pasmunt tijdens oplopende handelsspaningen. Tussen 2009 en 2020 vernegenvoudigde het aantal restricties dat de Chinezen invoerden op de export van kritieke materialen.
China kan zijn machtspositie uitspelen omdat het een monopolie heeft op de ontginning van heel wat producten zoals gallium, zeldzame aardmetalen en grafiet. Het land werkte zich de jongste twee decennia ook meer en meer op in de hele waardeketen. Het importeert bijvoorbeeld op grote schaal lithium en verwerkt dat vervolgens tot bruikbare halffabricaten voor batterijen. Daarmee zijn de Chinezen wereldwijd dominant. Ze controleren ook steeds meer de buitenlandse aanvoer. 15 van de 19 koper- en kobaltmijnen in Congo zijn in handen van Chinese bedrijven.
“De coronapandemie en de energiecrisis toonden eerder al aan dat een verstoring van kritieke aanvoerlijnen snel kan escaleren in een economische en sociale crisis.“
Europa zit dan ook in een kwetsbare positie. Met de Critical Raw Materials Act wil de Europese Commissie daar iets aan doen. Die nieuwe regelgeving, die nu wordt uitgerold, moet tot meer autonomie leiden.
Europa legt zichzelf daarbij een aantal ambitieuze doelstellingen op. Zo zou tegen 2030 geen enkel niet-EU-land meer dan 65 procent van één grondstof mogen leveren. Tegelijk moeten we zelf instaan voor de verwerking en raffinage van minstens 40 procent van de grondstoffen die hier jaarlijks verbruikt worden. Daarvoor moet Europa in sneltempo vergunningen in mijnbouw afleveren, de recyclingindustrie opschalen en nieuwe internationale partnerschappen sluiten. De vraag is of die maatregelen op tijd komen.
De coronapandemie en de energiecrisis toonden eerder al aan dat een verstoring van kritieke aanvoerlijnen snel kan escaleren in een economische en sociale crisis. De huidige grondstoffenschaarste, verergerd door geopolitieke onzekerheid, is niet alleen een wake-upcall, maar ook een test voor de veerkracht van de industriële en strategische autonomie van Europa.
Informatie over welke grondstoffen door de EU als kritiek en/of strategisch beschouwd worden is beschikbaar op deze themapagina van de Europese Commissie. Voor precieze cijfers over het economisch belang en het bevoorradingsrisico van elke bestudeerde grondstof vielen we terug op deze studie uit 2023.
Cijfers over die grondstoffen in een Belgische context werden ons ter beschikking gesteld door Maarten Christis van het Vlaamse onderzoeksinstituut VITO. Hij is de hoofdauteur van een studie uit 2023 in opdracht van BELSPO. Het onderzoek vertaalt de Europese methodologie omtrent het berekenen van de kerncijfers voor materialen naar de Belgische context en laat op die manier toe een 'lokale' lijst op te stellen.
Informatie over de verwerking en het gebruik van kritieke grondstoffen in Vlaanderen komt uit een studie van Vito in opdracht van het Departement Omgeving die onder meer voortbouwt op de Belgische lijst met materialen. Gegevens over de betrokken bedrijven en hun vestigingen werden ons apart ter beschikking gesteld door het Departement Omgeving.
Gegevens over de links tussen 15 Europese kerntechnologieën en kritieke en strategische grondstoffen komen uit een rapport van de Europese wetenschapsdienst JRC dat per technologie een beeld schetst van de productieketen en de nood aan materialen.