Voor de groene transitie waar Europa op inzet zijn veel metalen nodig. Het kleine Estland loopt voorop in het duurzaam recyclen van microchips en zet de eerste stap in de richting van een gezamenlijke Europese toeleveringsketen van essentiële grondstoffen.
‘Stelt u zich een goudmijn voor waarin elke ton erts een kilo goud bevat,’ zegt Priit Joers. ‘Elk mijnbouwbedrijf zou staan te popelen.’ Hij overdrijft niet: specialisten beschouwen een groeve met 10 gram goud per ton al als een schatkist. Dan moet een kilo echt een klapper zijn. Joers draagt in een kleine emmer een minuscuul deel uit zo’n wonderlijke mijn met zich mee, wanneer hij in Tartu, de tweede stad van Estland, zijn gast ontvangt. Het is restafval van elektrische apparaten in de vorm van elektrische circuits, die eerst door de shredder zijn gegaan en daarna tot een fijn poeder zijn vermalen.
Overigens is Joers geen mijnbouwkundig ingenieur, maar moleculair bioloog, en werkt hij niet in een groeve, maar in een laboratorium. Wel houdt hij zich bezig met het winnen van goud en andere edelmetalen, want zijn expertise ligt bij het zogenoemde microbiële uitlogen van erts (bioleaching). Bij dit proces wordt het metaal niet, zoals momenteel de gangbare methode is, met behulp van agressieve oplosmiddelen uit erts geïsoleerd. In plaats daarvan laat men micro-organismen het werk doen. Joers en zijn team willen onderzoeken welke bacteriën dat voor welke delfstof het best en het snelst kunnen.
Op een paar vragen hebben ze al antwoorden gevonden, maar Joers is erop bedacht die voor zich te houden. ‘We zijn in afwachting van een besluit over de octrooiaanvraag voor onze procedure, daarom kan ik niets concreets verklappen,’ zegt hij. Met ‘we’ bedoelt hij het bedrijf Biotatec, waar hij als wetenschappelijk directeur aan verbonden is.
Grote ambities
De start-up staat de laatste tijd in het centrum van de belangstelling. Prestigieuze instituties, zoals de Innovatieraad van de Europese Unie en de Estse rijksdienst voor het ondersteunen van nieuwe technologische ontwikkelingen, hebben al ettelijke miljoenen euro’s financiering toegezegd. Verder heeft PricewaterhouseCoopers Biotatec op de lijst van de belangrijkste bedrijven op het gebied van veelbelovende milieutechnologie in de regio Centraal- en Oost-Europa geplaatst.
Het jonge bedrijf koestert grote ambities: het wil binnen vijf jaar op internationaal niveau een leidende rol spelen binnen de microbiële uitloging, een sector die weliswaar niet nieuw is, maar decennialang een bestaan als muurbloempje heeft geleid.
Europa zet nu op ambitieuze wijze in op de groene transitie: windmolens, zonnepanelen, een waterstofeconomie, elektrische auto’s. Daar zijn hopen metaal voor nodig, onder meer edelmetalen en zeldzame aardmetalen.
Hiervoor beschikt Europa echter nog niet over een waardeketen (een eigen keten van grondstoffen tot eindproduct), waardoor het continent afhankelijk is van autoritaire regimes zoals China of Rusland. Wat zeldzame aardmetalen betreft is China momenteel bijvoorbeeld goed voor ongeveer twee derde van de winning van ertsen en ongeveer 85 procent van de verwerkte eindproducten – je kunt dus vooralsnog niet om Beijing heen. De coronacrisis en de Russische invasie in Oekraïne hebben echter laten zien hoe snel er problemen kunnen ontstaan in wereldwijde toeleveringsketens.
Oftewel: als Europa zijn groene transitie veilig wil stellen, moet het meer zelf gaan produceren in een sector die vaak op gespannen voet staat met het milieubeleid en waarvoor de benodigde installaties dus niet altijd steun vinden bij de bevolking. De technologie van microbiële uitloging biedt oplossingen voor deze problemen.
Wie niet over een eigen waardeketen beschikt, stelt zich bloot aan problemen of zelfs aan pressie
Een eerste uitweg ligt in het beter hergebruiken van elektronisch en elektrisch restafval (ook wel e-afval genoemd). Daar kun je niet alleen goud uit halen, maar ook zilver, palladium of platina – dat laatste wordt gezien als het sleutelelement voor een efficiënte waterstofproductie. Van het e-afval waar we reeds over beschikken wordt momenteel slechts ongeveer een vijfde benut, zegt Joers. Dat komt doordat de bestaande methodes voor recycling te traag en te duur zijn. Met optimale microbiële uitloging zou dit proces daarentegen zelfs al op kleine schaal winstgevend zijn, om nog maar te zwijgen over industriële schaal.
Tegelijkertijd is e-afval niet het enige afval dat Biotatec op het oog heeft. Ook fosforgips en zogenoemde rode modder zijn interessant. Beide zijn industriële restproducten uit de kunstmest- en aluminiumproductie. Alleen in Europa liggen er al miljoenen tonnen van op afvalbergen. Omdat ze giftige en radioactieve materialen bevatten, worden ze nauwelijks hergebruikt, hoewel ze van alles te bieden hebben – onder meer zeldzame aardmetalen. ‘Wat op deze afvalhopen ligt,’ zegt Joers, ‘zou Europa voor de komende decennia onafhankelijk van import kunnen maken.’
Maar waarom zijn dan niet allang overal in Europa bacteriën aan het werk gezet om de begeerde stoffen uit het industriële afval en e-afval te halen, of zelfs uit ertsvindplaatsen met lage concentraties metaal, waar exploitatie tot nu toe niet loonde? Die vraag dringt zich temeer op omdat de technologie achter microbieel uitlogen welbekend is en in bepaalde gevallen ook al op industriële schaal toegepast wordt.
Het probleem is dat deze technologie vergeleken met de traditionele aanpak voor uitloging van erts tot dusver te traag en te duur was. Mijnbouwbedrijven zagen daarom geen reden om van hun beproefde methodes over te stappen op een andere technologie of te investeren in nieuwe productielijnen.
Autarkie
Maar die redenering begint te rammelen. Om te beginnen hebben de laatste paar jaar bewezen hoe rap het raderwerk van de wereldeconomie tot stilstand kan komen. Wie niet over een eigen waardeketen beschikt, stelt zich bloot aan problemen of zelfs aan pressie. Ten tweede is het waarschijnlijk dat de vraag naar strategische grondstoffen die nodig zijn voor de ‘groene transitie’ zienderogen zal toenemen en de prijzen zal opdrijven, zolang het aanbod de vraag niet kan bijbenen.
En als Europa bovendien een bepaalde mate van autarkie wil bereiken in de waardeketen, zullen ook milieuvraagstukken een rol gaan spelen. Vergeleken met de klassieke uitlogingsmethodes heeft microbieel uitlogen wat dit betreft evidente voordelen. Ook op het gebied van de snelheid werden in het laboratorium van Biotatec al aanzienlijke vorderingen gemaakt.
Wist Sirli Sipp Kulli dat dit in het verschiet lag, toen ze ruim tien jaar geleden besloot de traditionele mijnbouw in Estland achter zich te laten en een start-up op te richten die deze weg zou inslaan? ‘Het was intuïtie,’ zegt de gepromoveerde scheikundige van midden veertig, ‘op een of andere manier wist ik gewoon dat dit groots kon worden.’ Vooralsnog moet de laatste stap – toepassing op industriële schaal – nog gezet worden. Maar met de nieuwste generatie bioreactoren staat Biotatec op het punt ook deze horde te nemen en kan het bedrijf aantonen dat hun methode binnen de sector een serieuze concurrent zal worden.
Daarvoor zou een potentiële industriepartner zowat om de hoek liggen. In het oosten van Estland staat namelijk de enige fabriek van Europa (en tegelijkertijd een van de weinige buiten China) voor het op grote schaal isoleren van zeldzame aardmetalen.
De Estse Silmet-fabriek verwerkt geconcentreerd erts uit alle delen van de wereld
Het complex is gebouwd in de periode van de Sovjet-Unie. Die had in de provinciestad Sillamäe een uiterst geheime fabriek voor de vervaardiging van uraniumconcentraat in bedrijf. Later werden daar ook zeldzame aardmetalen gezuiverd. Na het uiteenvallen van de Sovjet-Unie werd de Estse fabriek aanvankelijk als staatsbedrijf onder de naam Silmet voortgezet en vervolgens geprivatiseerd.
Tegenwoordig is Silmet in het bezit van een Canadees concern, dat zowel in China als daarbuiten materialen produceert die in toenemende mate voor de nieuwe milieutechnologieën worden gebruikt. De Silmet-fabriek verwerkt geconcentreerd erts uit alle delen van de wereld en bedient daarmee een klantenbestand dat al net zo internationaal is.
Daarnaast speelt de wens Estland als investeringsland op te waarderen. In Narva, niet ver van Sillamäe, wil het moederconcern 80 miljoen euro investeren in een fabriek voor de productie en het recyclen van sterke magneten, die in elektrische auto’s en windmolens gebruikt worden. De Estse regering gooit nog zo’n twintig miljoen euro tegen het project aan via het Just Transition Fund van de EU, een financieringsinstrument voor de economische diversificatie van zwakkere regio’s en de bevordering van milieuvriendelijke technologieën.
Voor de Ida-Viru-regio, die al jaren door industriële teloorgang wordt bedreigd, betekent dat ongeveer duizend nieuwe en zeer gewenste banen. Potentieel worden dat er zelfs nog meer, want een toekomstige uitbreiding van de magnetenfabriek wordt al uitgetekend. Volgens Kristian Järvan, de Estse minister voor Ondernemerschap en IT, komt er op deze manier een geïntegreerde productieketen voor hoogwaardige sterke magneten tot stand, die de EU momenteel nog niet heeft en goed kan gebruiken.
Lees ook:
