Kobalt en de elektrische auto: hoe zit dat?

Hoe autofabrikanten werken aan een oplossing voor het kobaltprobleem

De snelle opkomst van de elektrische auto brengt verschillende uitdagingen met zich mee. Zaken als actieradius, laadinfrastructuur en de hoge aanschafprijs vragen om aandacht, maar minstens zo belangrijk is de impact op mens en milieu. EV’s zijn over de gehele levensduur minder milieubelastend dan een brandstofauto, maar kunnen we de elektrische auto, en meer specifiek het accupakket, ook op een verantwoorde manier produceren?

Voor de huidige generatie accupakketten zijn verschillende bijzondere metalen nodig, zoals lithium, nikkel en kobalt. Met name om dat laatste metaal is de laatste tijd veel te doen. Kobalt komt maar op een beperkt aantal plekken ter wereld voor, vaak op plekken waar ook koper en nikkel in de aarde zit. Volgens cijfers van het wetenschappelijk bureau United States Geological Survey komt 70 procent van al het gewonnen kobalt uit de Democratische Republiek Congo. Bijna alle mijnbouw vindt plaats in de provincie Lualaba, rondom de hoofdstad Kolwezi.

Het overgrote deel (zo’n 80 procent) van het kobalt wordt gewonnen in grote, geïndustrialiseerde mijnen. Toch schat Amnesty International dat zo’n 20 procent van alle kobalt met de hand wordt gewonnen in tal van kleine kobalt mijnen. De omstandigheden in deze mijnen zijn vaak slecht en ook komt er kinderarbeid voor. Voor de arme bevolking is werken in een mijn vaak de enige mogelijkheid om een schamel loon bij elkaar te verdienen.

Ook dit kobalt komt, via tussenhandelaren, op de wereldwijde markt en wordt gewoon verhandeld. Volgens een rapport van Amnesty International (2017) doen veel grote bedrijven nog te weinig onderzoek naar de oorsprong van het door hen gebruikte kobalt. Daardoor is het vaak lastig te zeggen of er kinderarbeid te pas is gekomen aan een elektrische auto, telefoon of ander apparaat met accu.

9 procent van kobalt winning gaat naar accuproductie voor auto’s

In 2018 bleek uit een rapport (pdf, 4,3 MB)van de Europese Unie dat voor de productie van accupakketten van auto’s ongeveer 9 procent van het gewonnen kobalt wordt gebruikt. Daarbij gaat het niet alleen om de accupakketten voor volledig elektrische auto’s, maar ook die van hybrides en plug-inhybrides. Dat percentage zal vermoedelijk al zijn gestegen door de wereldwijd toenemende vraag naar volledig elektrische auto’s en zal in de toekomst nog verder stijgen, ondanks inzet van fabrikanten om minder kobalt per accu te gebruiken. Omdat wereldwijd ook de vraag naar draagbare elektronische apparatuur toeneemt, wordt de komende jaren een explosieve stijging van de vraag naar kobalt verwacht.

Ruwweg de helft van alle kobalt wordt gebruikt voor de productie van alle soorten accu’s en batterijen. Andere toepassingen zijn productie van hoogwaardige metaallegeringen voor gebruik in onder andere de luchtvaart en medische industrie (18 procent), als pigment voor productie van onder andere cosmetica, glas en keramiek (6 procent) en als katalysator bij het proces om olie te ontzwavelen (5 procent). Door gebruik van kobalt is met name bij diesel, kerosine en scheepsdiesel de zwaveluitstoot flink lager.

Minder kobalt in accu’s

In de afgelopen jaren is er wel een beweging zichtbaar geworden bij bedrijven om hun accu’s zo duurzaam mogelijk te kunnen produceren. Tesla is bijvoorbeeld druk bezig om de hoeveelheid kobalt in zijn accu’s flink terug te dringen. Zo zit er in de accu van de Model 3 al aanzienlijk minder kobalt dan in de accu’s van de eerste Model S. Het bedrijf verwacht in de toekomst nog minder kobalt nodig te hebben.

Wereldwijd investeren universiteiten en grote bedrijven miljarden dollars aan onderzoek naar nieuwe generatie accu’s die minder of geen kobalt bevatten, maar ook een hogere energiedichtheid hebben, sneller opgeladen kunnen worden, langer meegaan en minder brandbaar zijn. Door de vaste vorm van zowel kathode als elektrode worden deze nieuwe generatie batterijen solid state accu’s genoemd.

Meer inzicht in de productieketen

Volkswagen en Ford hebben in 2019 aangekondigd gebruik te maken van blockchain-techniek om de herkomst van hun kobalt te kunnen traceren. Op die manier willen ze enkel nog kobalt inkopen dat op een voor mens en milieu verantwoorde manier wordt gewonnen. Overigens gebruikt bijvoorbeeld Volkswagen aanzienlijk meer kobalt voor haar accu’s dan Tesla. In de accu van de ID.3 bestaat 12 tot 14 procent van de chemische samenstelling uit kobalt, wat ze in de komende paar jaren willen terugdringen tot minder dan 5 procent. Ter vergelijking, bij de eerder aangehaalde Tesla Model 3 ligt dat op het moment van dit schrijven (2021) op 2,8 procent.

De kobaltmarkt is ondoorzichtig en de meeste grote bedrijven kunnen niet garanderen dat er bij de kobaltwinning voor hun accu’s geen kinderarbeid aan te pas is gekomen. Dat geldt ook onverminderd voor bedrijven die mobiele telefoons, laptops en andere apparaten met lithiumaccu’s produceren. Gelukkig is er, mede door de aandacht voor dit probleem, een omslag gaande. Grote bedrijven werken aan innovaties om de benodigde hoeveelheid kobalt fors te reduceren en meer zicht te krijgen op de herkomst van de door hen gebruikte grondstoffen.