Het heeft heel wat voeten in de aarde om de wereld in 2050 duurzaam en energieneutraal te maken. Het straatbeeld zal worden bepaald door elektrische auto’s en huizen met zonnepanelen, en de horizon door windmolens. Voor de bijbehorende hightech zijn steeds grotere hoeveelheden nodig van metalen zoals goud, zilver, koper, nikkel, zink, lithium, neodymium en kobalt.

„Het is eigenlijk wel grappig dat de politiek hier een basale denkfout maakt”, vindt Willem Auping, strategisch analist van het The Hague Centre for Strategic Studies (HCSS) in Den Haag. „In 2030 zou heel Nederland elektrisch moeten rijden van de PvdA. Juist dergelijke hernieuwbare techniek jaagt de vraag naar metalen flink aan. Voor een elektrische auto zijn veel meer metalen nodig dan voor een traditioneel voertuig op benzine of diesel. Denk maar aan lithium voor de accu. Bovendien heeft de meeste uitstoot plaats buiten ons gezichtveld, ergens ver weg in de mijnen, bij de hoogovens, de smelterijen en de energiecentrales. Dat wordt vaak vergeten. Elektrische auto’s zijn daardoor niet per se milieuvriendelijker.”

De groeiende metaalbehoefte lijkt een bottleneck: zijn de voorraden van deze metalen in de bodem wel groot genoeg? Geregeld klinken er geluiden dat er een tekort aan deze grondstoffen dreigt. Uri Rosenthal, de voormalige minister van Buitenlandse Zaken, zei in augustus 2012: „De grondstoffenschaarste bedreigt de wereldeconomie. We moeten nu onze olie, gas en grondstoffen veiligstellen.” Adviesbureau PWC noemde de dreigende schaarste „een tikkende tijdbom.”

„De tekorten gelden vooral de zeldzame aardmetalen, zoals neodymium, terbium, yttrium en dysprosium. Deze worden gebruikt in tablets en mobiele telefoons”, verklaart Sape Miedema, universitair hoofddocent diepzeemijnbouw aan TU Delft. „Deze metalen worden vooral gewonnen in China, maar dat land exporteert die niet meer. Dat geeft problemen in de rest van de wereld; geen wonder dat Apple zijn fabrieken naar China heeft verhuisd. Als er echt gebrek aan die metalen ontstaat, is er altijd wel een investeerder te vinden die er een miljard euro tegenaan gooit om ze te gaan winnen in de diepzee.”

Er zijn echter geen tekorten aan ‘gewone’ metalen, zoals koper, zilver en goud, legt Auping uit. „Voorlopig kunnen de opbrengsten van de mijnbouw op land prima aan de vraag voldoen. Het is een economisch verhaal, simpelweg een afweging van kosten en baten.”

Mijnbouwbedrijven zullen altijd eerst de reserves aanspreken met de hoogste ertsgraad, waar dus de meeste metalen inzitten, vervolgt Auping. „Bijvoorbeeld: in Chili wordt gemijnd tot een ertsgraad van minimaal 0,7 procent, in Afrika tot een ertsgraad van 2,5 procent. Waar de mijnbouw vervolgens plaatsheeft, hangt af van de infrastructuur: hoeveel moeite het kost om de erts naar de bewoonde wereld te brengen. Als wegen ontbreken, zullen bedrijven algauw van winning afzien.”

Waardevol

Door het achterblijvende aanbod namen de prijzen van metalen tussen 2000 en 2010 toe met soms wel 300 procent. Auping: „Inmiddels zijn de grondstoffenprijzen weer een stuk gedaald. Maar bij stijgende prijzen kan het ook rendabel worden om mijnen te bouwen op plekken met een lagere ertsgraad of een beperkte infrastructuur.”

Nu wil het geval dat de bodem van zeeën en oceanen ook rijk is aan waardevolle metaalertsen. „De diepzee is ook zo’n regio met een beperkte infrastructuur, maar de ertsgraad is er juist zeer hoog”, verklaart Auping. „Opnieuw gaat het om een economische afweging: doordat op het land de ertsgraad langzaam omlaaggaat, wordt winning op zee rendabel. Je vindt er verspreid over de zeebodem bijvoorbeeld mangaanknollen: ronde ballen met daarin ertsen van onder andere mangaan, koper en nikkel.”

Die knollen kun je oogsten als aardappels, legt Miedema uit. „In zachte bodem zijn ze zelfs uit een laag sediment van 1 meter dik te halen. Al sinds de jaren 70 van de vorige eeuw zijn bedrijven bezig om de mangaanknollenwinning economisch rendabel te maken.”

Daarnaast bevat de zeebodem mangaan en kobalt in vulkanische korsten en metaalhoudende sulfiden in vulkanische schoorstenen (zie kader ”Knollen uit de oceaan”). „Door de warmte van de lava gaat water in de poriën van het rotsgesteente koken en zoekt het vervolgens een uitweg. Wat je ziet, is zwarte rook uit de schoorsteen die in de omgeving neerslaat. Dat maakt de bodem rond zo’n ”black smoker” rijk aan metaalertsen”, aldus Miedema.

En dat is een aantal landen niet ontgaan. Kleine eilandstaten zoals Kiribati, landen waaronder Papoea-Nieuw-Guinea, Namibië, Nieuw-Zeeland en Mexico hebben lucratieve contracten gesloten met maatschappijen die vanaf 2018 de zeebodem voor hun kusten gaan ontginnen.

Populair

Andere landen, waaronder Frankrijk, Duitsland, Zuid-Korea, China, Japan, Rusland, Groot-Brittannië en Polen, zijn op zoek naar grondstofrijke gebieden in de oceanen. Populaire gebieden die in aanmerking komen voor diepzeemijnbouw zijn de Clarion-Clippertonzone en het Perubassin in de Stille Oceaan, de Mid-Atlantische Rug en de breukzone in de Indische Oceaan.

De exacte waarde van de metalenvoorraad op de oceaanbodem is onbekend, maar deskundigen van de VN schatten dat er voor „honderden jaren” aan kobalt en nikkel ligt.

De meeste winning van metalen in oceanen heeft momenteel op kleine schaal plaats langs de continenten. Maar verschillende landen en bedrijven bereiden zich voor op grootschalige winning op de diepzeebodem duizenden meters diep. „De Canadese firma Nautilus Minerals heeft een vergunning binnen om bij het eiland Solwara, voor de kust van Papoea-Nieuw-Guinea, aan diepzeemijnbouw te gaan doen”, weet Miedema.

De Europese Commissie verwacht dat diepzeemijnbouw een hoge vlucht zal nemen. Van vrijwel niets vandaag de dag zal er in 2020 voor 5 miljard euro aan metalen van de zeebodem worden gewonnen; in 2030 gaat het naar verwachting om 10 miljard euro.

Miedema is minder optimistisch. „Er ligt heel veel op de tekenplank, maar het eerste project moet nog starten. Je kunt erop rekenen dat alle apparatuur die getest wordt op 2000 meter diepte de eerste keer kapotgaat. Voordat de kinderziektes eruit zijn, zijn we algauw tien jaar verder. Ik verwacht dat er nog twintig jaar nodig is om grootschalige diepzeemijnbouw te ontwikkelen.”

Autoriteit

Om in aanmerking te komen voor de verkenning van de zeebodem moeten bedrijven een vergunning hebben van de internationale zeebodemautoriteit ISA van de Verenigde Naties (zie kader ”Wie is de baas?”). Deze autoriteit is in 1982 opgericht door de UN Convention on the Law of the Sea (Unclos), en gaat over alle mijnbouwactiviteiten die ontplooid worden op de zeebodem buiten de Exclusieve Economische Zone, of 200 mijlszone, van de landen. „Geen enkele staat kan dus een exclusieve claim leggen op grondstoffen buiten deze zone. Dat wordt beschouwd als erfgoed van de gehele mensheid”, legt Auping uit.

Volgens de baas van ISA, de Ghanees Nii A. Odunton, neemt de belangstelling voor diepzeemijnbouw ondanks alle haken en ogen snel toe. Hij noemde het enkele jaren geleden „een positieve ontwikkeling.” Volgens hem blijkt uit de steun van banken en bedrijven dat deze industrie „commercieel levensvatbaar” is.

Rentmeesterschap

Ondanks al deze activiteiten vraagt Auping zich af of diepzeemijnbouw wel nodig is. „De wereld is voor de veelgebruikte metalen niet alleen afhankelijk van metaalertsen. We kunnen steeds meer recyclen.”

In de metaalindustrie gaat bij fabricageprocessen in de regel 30 procent van het metaal verloren aan bijvoorbeeld rand- en snijwerk. Dit materiaal wordt altijd hergebruikt. „We kennen echter ook de secundaire recycling, waarbij metalen worden gewonnen uit bijvoorbeeld as uit verbrandingsovens. De Europese regels verplichten de EU-landen dan ook om deze bodemassen niet meer te storten, maar de grondstoffen eruit terug te winnen. Daarnaast kunnen we voor zeldzame of kostbare metalen ook zoeken naar goedkopere vervangers. In plaats van het dure koper kan bijvoorbeeld ook aluminium worden gebruikt.”

Diepzeemijnbouw is volgens Auping dus wel een optie, maar niet beslist noodzakelijk. „Als je redeneert vanuit rentmeesterschap, wat het beste is voor planeet en samenleving, moeten we zuiniger en bescheidener omspringen met de beschikbare grondstoffen. Ik vind het daarom echt niet erg als ze weer wat in prijs zouden stijgen.”

Knollen uit de oceaan

Een belangrijke onderzeese bron van metalen zijn mangaanknollen, rotsblokken die lijken op zwarte, pokdalige aardappels met een doorsnede van 5 tot 10 centimeter. Ze bevatten behalve mangaan vooral nikkel, koper en lithium. Mangaanknollen liggen wijd verspreid over de zeebodem op diepten van 4000 tot 6500 meter. De grootste bekende hoeveelheden liggen in de Clarion-Clippertonzone in de Stille Oceaan.

Op ruggen en onderwaterbergen bevinden zich de zogeheten ferromangaankorsten: keiharde lagen van gemiddeld 25 centimeter dik op een diepte van 400 tot 7000 meter. Deze bevatten vooral nikkel, zeldzame aardmetalen en veel kobalt. De hoeveelheid kobalt kan voorzien in 20 procent van de jaarlijkse behoefte wereldwijd. De internationale zeebodemautoriteit ISA heeft al enkele vergunningen verstrekt aan bedrijven die deze korsten willen ontginnen.

Zowel de mangaanknollen als de ferromangaankorsten ontstaan door het langzaam neerslaan van metalen in koud water. Mangaanknollen vormen zich rond een voorwerp, zoals een schelp; korsten op harde oppervlakken van onderzeese gebergten.

In oceanische ruggen en breukzones –gebieden waar de aardkorst in beweging is– zijn zogeheten hydrothermische schoorstenen te vinden. Deze pijpen van vulkanisch materiaal –ook wel ”black smokers” genoemd– stoten voordurend hete vloeistoffen uit met temperaturen tot meer dan 350 graden Celsius. In de vloeistof komen metaalrijke sulfiden voor die rond de ‘schoorsteen’ op de zeebodem terechtkomen. Naar verwachting zijn dit rijke bronnen van koper, zink, zilver, goud en nog tal van andere metalen.

Wie is de baas?

Landen die een stuk zeebodem claimen voor diepzeemijnbouw zijn gebonden aan een aantal regels, stelt Willem Auping, strategisch analist van het HCSS in Den Haag. „Ze mogen volgens de regels van de internationale zeebodemautoriteit ISA de helft van hun claim exploreren. De andere helft moeten ze beschikbaar stellen aan landen die nog niet over de technologische capaciteiten beschikken om aan diepzeemijnbouw te doen. Ze hebben dus te maken met een dubbele reserve. Dat dit een juridisch mijnenveld is, zal niemand verbazen.”

Ook Sape Miedema, expert diepzeemijnbouw aan TU Delft, voorziet conflicten om het eigendom van de zeebodem. „Kijk maar eens hoe China momenteel zijn buurlanden in de gordijnen jaagt met het claimen van vrijwel de hele Chinese Zee. Er moet duidelijkheid zijn. Anders blijft de vraag: van wie is het nou?”

Bedrijven die in aanmerking willen komen voor een vergunning om de zeebodem te onderzoeken, moeten geregistreerd staan in een land dat nationale wetgeving heeft over diepzeemijnbouw. Nederland heeft dat nog niet.

ISA heeft momenteel bijvoorbeeld vergunningen verstrekt aan bedrijven uit Japan en China die zogeheten ferromangaankorsten willen verkennen. Zo’n vergunning kost 634.000 euro en is vijftien jaar geldig. Na die periode moeten de bedrijven helderheid hebben over de plaats waar de mineralen liggen, hoe ze omhoog worden gehaald en wat ze eraan kunnen verdienen. Sinds 2001 zijn er 27 exploratievergunningen verstrekt.