Ontboezemingen van een accu

Auteur: Bruce Haedrich,

Vertaling: Jan Smelik.

Van reusachtige lithium-ion accu’s wordt gezegd dat zij het wondermiddel zijn tegen de hopeloze wisselvalligheid van wind- en zonne-energie; ook wordt gezegd dat zij de ruggengraat vormen voor een toekomst met volledig elektrische voertuigen. Geen van beide beweringen doorstaat zelfs maar een oppervlakkig onderzoek. De werkelijke kosten van energieopslag met behulp van lithium-ionbatterijen zijn fenomenaal en zullen nooit de schaal kunnen evenaren die nodig is om de onregelmatige levering van wind- en zonne-energie te compenseren.

De hoge kosten van de nieuwste EV’s, uitgerust met voldoende accucapaciteit om verder te rijden dan de plaatselijke winkels, brengen ze buiten het bereik van iedereen behalve hotshot advocaten en zakenbankiers. Het feit dat voor de materialen die nodig zijn voor lithium-ion accu’s de armste delen van de Derde Wereld moeten worden ontgonnen, lijkt de EV-aficionado niet te deren.

Met een beetje hulp van een accu met de humor en charme van KITT (David Hasselhoff’s hoogst intelligente Trans Am in Knight Rider) schetst Bruce Haedrich de reeks verborgen en ingebedde kosten die een dreigende milieuramp aankondigen, over de hele wereld.

Accu’s door NMC532-X

Toen ik de titel van deze lezing zag, vooral met de foto van het schaars geklede model, kon ik het niet laten om aanwezig te zijn. Het volle auditorium gonsde van de vragen over de toespraak; niemand leek te weten wat hij kon verwachten. De enige hint was een groot aluminium blok dat op een stevige tafel op het podium stond.

Toen de menigte tot rust was gekomen, liep een geleerde uitziende man naar voren en legde zijn hand op het glimmende blok, “Goedenavond,” zei hij, “ik ben hier om NMC532-X voor te stellen,” en hij klopte op het blok, “we noemen hem kortweg NM,” en de man glimlachte trots. “NM is een typische elektrische voertuig (EV) autoaccu in elk opzicht, behalve één; we hebben hem geprogrammeerd om signalen uit te zenden van de interne bewegingen van zijn elektronen bij het opladen, ontladen, en in verschillende andere omstandigheden. We wilden weten hoe het voelt om een accu te zijn. We weten niet hoe het gebeurde, maar NM begon te praten nadat we het programma hadden gedownload.

Ondanks dit vermogen zetten we hem een jaar lang in een auto en vroegen hem toen of hij presentaties over accu’s zou willen geven. Hij stemde er direct mee in op voorwaarde dat hij kon zeggen wat hij wilde. Dat vonden wij prima, en dus geef ik zonder verder oponthoud het woord aan NM,” de man draaide zich om en liep het podium af.

“Goedenavond,” zei NM. Hij had een lichtelijk accent, en als hij sprak, lichtte hij op in verschillende kleuren. “Die brutale vrouw op de feesttent was mijn idee,” zei hij. “Als zij er niet was geweest, samen met ‘naakt’ in de titel, zou ik waarschijnlijk een lege zaal toespreken! Ik heb ze ook ‘schokkend’ laten toevoegen, omdat dat een favoriet woord is onder ons accu’s.” Hij flitste lichtblauw terwijl hij lachte.

“Sorry,” grinnikte NM, waarna hij vervolgde: “Drie dagen geleden, aan het begin van mijn laatste lezing, liepen drie mensen weg. Ik veronderstel dat ze teleurgesteld waren dat er geen dansende meisjes zouden zijn. Maar dit is wat me opviel aan hen. Een droeg een hoorapparaat dat op batterijen werkt, een tikte op zijn mobiele telefoon die op een accu werkt toen hij wegging, en een derde stapte in zijn auto, die niet wilde starten zonder accu. Ik zou willen dat u even nadenkt over uw dag; op hoeveel batterijen of accu’s gebruikt u?”

Hij pauzeerde een volle minuut, zodat wij de tijd hadden om onze batterijen te tellen. Toen ging hij verder, “Nu, het is niet elementair om te vragen, ‘wat is een batterij?’ Ik denk dat Tesla het het beste zei toen ze ons Energy Storage Systems noemden. Dat is belangrijk. Wij maken geen elektriciteit – wij slaan elektriciteit op die elders is geproduceerd, voornamelijk door kolen-, uranium-, aardgascentrales of dieselgeneratoren. Dus om te zeggen dat een EV een zero-emissie voertuig is, gaat helemaal niet op. En aangezien veertig procent van de elektriciteit in de VS wordt opgewekt door kolencentrales, is het logisch dat veertig procent van de EV’s op de weg door kolen worden aangedreven, snap je?”

Hij flitste weer blauw. “Einsteins formule, E=MC², vertelt ons dat er evenveel energie nodig is om een auto van tweeduizend kilo met een benzinemotor een kilometer te verplaatsen als een elektrische auto. De enige vraag is opnieuw, wat produceert de kracht? Nogmaals, die komt niet van de accu; de accu is slechts een opslagmedium, zoals een benzinetank in een auto.”

Hij lichtte rood op toen hij dat zei, en ik voelde dat hij lachte. Toen ging hij verder in blauw en oranje. “Mr. Elkay stelde me voor als NMC532. Als ik de batterij van uw computermuis was, zou Elkay mij voorstellen als AA, als van uw mobiele telefoon als CR2032, enzovoort. Wij batterijen hebben allemaal dezelfde naam, afhankelijk van ons ontwerp. Trouwens, de “X” in mijn naam staat voor “experimenteel”. Er zijn twee soorten batterijen: oplaadbare accu’s en batterijen voor eenmalig gebruik. De meest voorkomende batterijen voor eenmalig gebruik zijn A, AA, AAA, C, D en 9V. Deze droge-cel batterijen gebruiken zink, mangaan, lithium, zilveroxide, of zink en koolstof om elektriciteit chemisch op te slaan. Let wel, ze bevatten allemaal giftige, zware metalen. Oplaadbare accu’s verschillen alleen in hun interne materialen, meestal lithium-ion, nikkel-metaaloxide, en nikkel-cadmium. De Verenigde Staten gebruiken drie miljard van deze twee batterijtypes per jaar, en de meeste worden niet gerecycled; ze belanden op stortplaatsen. Californië is de enige staat die eist dat alle batterijen worden gerecycled. Als u uw kleine, gebruikte batterijen in de vuilnisbak gooit, is dit wat er met ze gebeurt.

Alle batterijen zijn zelfontladend. Dat betekent dat ze, zelfs als ze niet worden gebruikt, kleine hoeveelheden energie lekken. U hebt waarschijnlijk al een zaklamp of twee kapotgemaakt door een oude gescheurde batterij. Wanneer een batterij leegraakt en geen speelgoed of lampje meer van stroom kan voorzien, denk je dat hij leeg is; maar dat is hij niet. Hij blijft kleine hoeveelheden elektriciteit lekken. Naarmate de chemicaliën in de batterij opraken, neemt de druk in het metalen omhulsel van de batterij toe, en uiteindelijk scheurt het. De metalen die er dan nog in zitten, lopen eruit. Het slijm in uw kapotte zaklamp is giftig, net als het slijm dat onvermijdelijk uit elke batterij op een stortplaats zal lekken. Alle batterijen scheuren uiteindelijk; oplaadbare accu’s doen er alleen langer over om op de stortplaats te belanden.

Naast droge celaccu’s zijn er ook natte celaccu’s die worden gebruikt in auto’s, boten en motorfietsen. Het goede daaraan is dat negentig procent ervan wordt gerecycled. Helaas weten we nog niet hoe we batterijen moeten recyclen of hoe we ze op de juiste manier moeten weggooien. Maar dat is niet het enige probleem. Degenen onder u die enthousiast zijn over elektrische auto’s en een groene revolutie, wil ik vragen eens nader te kijken naar accu’s en ook naar windmolens en zonnepanelen. Deze drie technologieën delen wat wij noemen milieuvernietigende ingebedde kosten.”

NM werd roder terwijl hij sprak. “Aan alles wat gefabriceerd wordt, zijn twee kosten verbonden: ingebedde kosten en bedrijfskosten. Ik zal de ingebedde kosten uitleggen met een blikje gebakken bonen als onderwerp. In dit scenario zijn gebakken bonen in de aanbieding, dus je springt in je auto en gaat naar de supermarkt. En ja hoor, daar staan ze op de plank voor 1,75 per blikje. Terwijl je naar de kassa gaat, begin je na te denken over de kosten die in het blik bonen besloten liggen. De eerste kostenpost is de diesel die de boer heeft gebruikt om het veld om te ploegen, de grond te bewerken, de bonen te oogsten en ze naar de voedselverwerker te vervoeren. Niet alleen zijn dieselbrandstof, maar ook de kosten voor het bouwen van de tractoren, maaidorsers en vrachtwagens zijn ingebed in de kosten. Bovendien gebruikt de boer misschien een stikstofmeststof die van aardgas wordt gemaakt.

Dan zijn er nog de energiekosten voor het koken van de bonen, de verwarming van het gebouw, het vervoer van de arbeiders en de betaling van de enorme hoeveelheden elektriciteit die voor de werking van de fabriek worden gebruikt. Het stalen blik waarin de bonen worden bewaard is ook een ingebedde kostenpost. Om het blik te maken moet taconiet worden gewonnen, per schip worden verscheept, het ijzer worden gewonnen, in een kolengestookte hoogoven worden geplaatst en koolstof worden toegevoegd. Dan gaat het terug op een andere vrachtwagen om de bonen naar de kruidenier te brengen. Tel daar de benzinekosten voor uw auto bij op. Maar wacht, kunnen jullie een van de hoogste maar zelden erkende ingebedde kosten raden?” zei NM, en gaf ons toen dertig seconden om te raden. Toen flitste hij met zijn lichten en zei: “Het is de afschrijving op de die je hebt gebruikt om een pond ingeblikte bonen te vervoeren!”

NM kreeg een gouden gloed, en ik dacht dat hij misschien knipoogde. Hij zei: “Maar dat blik bonen is niets vergeleken met mij! Ik ben honderden malen gecompliceerder. Mijn ingebedde kosten komen niet alleen in de vorm van energieverbruik; ze komen in de vorm van milieuvernietiging, vervuiling, ziekte, kinderarbeid, en het onvermogen om gerecycleerd te worden.”

Hij pauzeerde, “Ik weeg 500 kilo, en zoals je ziet, heb ik ongeveer de grootte van een reiskoffer.” Aan NM’s lichten was te zien dat hij het meende. “Ik bevat 12 kilo lithium, 33 kilo nikkel, 24 kilo mangaan, 17 kilo kobalt, 110 kilo koper, en 220 kilo aluminium, staal, en plastic. In mij zitten 6.831 individuele lithium-ion cellen. Je zou je zorgen moeten maken over het feit dat al die giftige bestanddelen uit de mijnbouw komen. Om bijvoorbeeld een auto-accu zoals ik te maken, moet je 14.000 kilo pekel verwerken voor het lithium, 17.000 kilo erts voor het kobalt, 2.700 kilo erts voor het nikkel, en 14.000 kilo erts voor het koper. Alles bij elkaar graaf je 270.000 kilo van de aardkorst op voor slechts één enkel batterij.”

Hij liet dat even bezinken en voegde er toen aan toe: “Ik had het daarnet over ziekte en kinderarbeid. Dit is waarom. Achtenzestig procent van ’s werelds kobalt, een belangrijk onderdeel van een batterij, komt uit Congo. Hun mijnen hebben geen controle op vervuiling en er werken kinderen die sterven door het werken met dit giftige materiaal. Moeten we deze zieke kinderen meerekenen als onderdeel van de kosten van het rijden in een elektrische auto?”

Door NM’s rode en oranje licht leek het alsof hij in brand stond. “Tot slot,” zei hij, “wil ik u graag deze gedachten meegeven. Californië bouwt de grootste batterij ter wereld in de buurt van San Francisco, en ze zijn van plan hem van stroom te voorzien met zonnepanelen en windmolens. Ze beweren dat dit het ultieme ‘groene’ project is, maar dat is het niet! Dit bouwproject is een milieuramp aan het worden. Ik zal u vertellen waarom.

Het grootste probleem met zonnepanelen zijn de chemicaliën die nodig zijn om silicaat te verwerken tot het silicium dat in de panelen wordt gebruikt. Om voldoende zuiver silicium te maken, moet het worden bewerkt met zoutzuur, zwavelzuur, salpeterzuur, waterstoffluoride, trichloorethaan, en aceton. Bovendien hebben zij gallium, arsenide, koper-indium-gallium- Di selenide, en cadmium-telluride nodig, die allemaal ook zeer giftig zijn. Siliciumstof is een gevaar voor de arbeiders, en de panelen kunnen niet worden gerecycleerd.

Windmolens zijn het toppunt van ingebedde kosten en milieuverwoesting. Ze wegen elk 1688 ton (het equivalent van 23 huizen) en bevatten 1300 ton beton, 295 ton staal, 48 ton ijzer, 24 ton glasvezel, en de moeilijk te winnen zeldzame aardmetalen neodymium, praseodymium, en dysprosium. Elk blad weegt 3000 kilo en gaat slechts 15 tot 20 jaar mee, waarna het moet worden vervangen. We kunnen gebruikte bladen niet recyclen. Helaas doden zowel zonnepanelen als windmolens vogels, vleermuizen, zeedieren en migrerende insecten.

De lichten van de NM dimden, en hij zei rustig: “Er is misschien een plaats voor deze technologieën, maar je moet verder kijken dan de mythe van de nulemissie. Ik voorspel dat EV’s en windmolens zullen worden verlaten zodra de ingebedde milieukosten van het maken en vervangen ervan duidelijk worden. Ik probeer mijn steentje bij te dragen met deze lezingen. Zoals u ziet, als ik deze lezing “De ingebakken kosten van groen worden” had genoemd, wie zou er dan gekomen zijn? Maar bedankt voor uw aandacht, goedenavond, en veel geluk.”

NM’s lichten gingen uit, en hij was stil, als een gewone batterij.

Er is een hele batterij kinderen nodig om één Tesla batterij te maken.

***

Bron hier.

Inleiding hier.