Sällsynta metaller har ökat kraftigt i bilar – men återvinningen är skral
MetallerDigitaliseringElektricitetHållbar utvecklingSällsynta jordartsmetaller som neodym och dysprosium har ökat enormt i nya bilar sedan 2006, med 400 respektive 1 700 procent. Men återvinningen är liten och metallutbudet räcker inte för att möta efterfrågan på bland annat elbilar, enligt en Chalmerskartläggning.
Det handlar om metalliska ämnen som dysprosium, neodym och niob – se faktaruta nedan. De används till sådant som datorer, mobiltelefoner, elektroniska komponenter, solceller, batterier och elektriska motorer.
De kallas ibland även för “bristmetaller” eller “kritiska metaller” eftersom utbudet är litet samtidigt som efterfrågan är specifik – och stor.
Bristmetallerna, här är några exempel:
Dysprosium är ett metalliskt grundämne som tillhör de sällsynta jordartsmetallerna. Dysprosium förekommer inte i naturen som rent grundämne, men finns i vissa mineral. 99 procent av världens tillgång på metallen utvinns i Kina, främst i gruvdistriktet Bayan Obo i Inre Mongoliet.
Neodym är också ett metalliskt grundämne som tillhör de sällsynta jordartsmetallerna. Det är en silvervit, mjuk, metall som gulnar i luft och måste förvaras i fotogen. Ca 95 procent av världens neodymutvinning görs i Kina. Neodym används bland annat till vindturbiner, högtalare, hårddiskar och magneter i elmotorer.
Niob är ett mycket sällsynt metalliskt grundämne som tillhör övergångsmetallerna. Flera niobhaltiga mineral innehåller förutom grundämnet niob även en varierande halt av grundämnet tantal. Dessa kan skiljas åt med olika metoder. Niob utvinns i Kanada och Brasilien. I Amazonas i Brasilien finns fyndigheter som ännu inte har exploaterats och där invånare och andra aktivister har protesterat mot planer på utvinning.
Mangan används också i elektronik och är ett grå-vitt metalliskt grundämne som liknar järn. Det används ofta i legeringar med järn i till exempel rostfritt stål. Den största förekomsten av manganföreningar finns bland annat i Sydafrika, Australien och Ryssland. Den största svenska manganfyndigheten finns i Stora Uttervik mangangruva, nedlagd sedan 1950-talet.
Kina har en dominerande ställning vad gäller utvinning av ämnen som används till elektronik och så kallad grön teknik. En del av niob-utvinningen i Brasilien, till exempel, ägs av det kinesiska bolaget CMOC.
Källor: Chalmers, Naturskyddsföreningen, Wikipedia, AP och International Work Group for Indigenous Affairs.
Rejält ökad användning
Chalmersforskaren Maria Ljunggren och forskarkollegor har, på uppdrag av EU-kommissionen, kartlagt de metaller som idag finns i Europas fordonsflotta. I en databas finns nu uppgifter om metaller i nya fordon, fordon i användning och fordon som återvinns.
Kartläggningen, som går tillbaka till 2006, visar att andelen så kallade kritiska metaller har ökat kraftigt i fordonen, en utveckling som forskarna bedömer kommer fortsätta. Flera av de sällsynta jordartsmetallerna är några av de metaller som har ökat mest.
– Neodym och dysprosium har ökat med runt 400 respektive 1 700 procent i nya bilar under perioden, och detta redan innan elektrifieringen slagit igenom. Guld och silver, som inte listas som kritiska metaller men har stort ekonomiskt värde, har ökat med omkring 80 procent, säger Maria Ljunggren.
EU är starkt importberoende
Metallerna har stor ekonomisk betydelse för EU, bland annat med tanke på den ökande efterfrågan på elbilar. EU är samtidigt starkt importberoende eftersom utvinningen är koncentrerad till ett fåtal länder som Kina, Sydafrika och Brasilien.
– Den bristande tillgängligheten är både ett ekonomiskt och miljömässigt problem för EU, och riskerar att fördröja omställningen till elbilar och miljömässigt hållbara tekniker, säger Maria Ljunggren, som är docent i hållbara materialsystem.
Liten återvinning
En stor utmaning är att de kritiska metallerna, som finns utspridda i mycket små koncentrationer i varje bil, är svåra att återvinna på ett ekonomiskt sätt.
– Om återvinningen ska öka behöver bilarna vara designade så att dessa material kan tas tillvara, samtidigt som incitament och flexibla processer för mer återvinning behöver finnas på plats. Och så ser det inte ut idag, säger Maria Ljunggren.
Det är också nödvändigt med ett ökad fokus på hur metallerna kan ersättas med andra material, säger Maria Ljunggren.
– Men på kort sikt är det nödvändigt med en ökad utvinning i gruvor om elektrifieringen inte ska bromsas.
EU: Leta egna fyndigheter
Enligt EU-kommissionen är det viktigt för europeiska länder att dels öka återvinningen, dels utforska egna geologiska resurser.
Det svenska gruvbolaget LKAB gick i början av 2023 ut med ett pressmeddelande om stora fynd av sällsynta jordartsmetaller i Kiruna. Bolaget uppger sig ha identifierat mineraltillgångar på mer än en miljon ton oxider – vilket de beskriver som den nu största kända fyndigheten i sitt slag i Europa.
– Det är väldigt intressant, inte minst när det gäller fyndet av neodym som används i magneter i bland annat elmotorer. På sikt kan det förhoppningsvis bidra till att vi blir mindre importberoende, säger Maria Ljunggren.
Läs också: Vem älskar en gruva?
Rapport:
Material composition trends in vehicles: critical raw materials and other relevant metals, Publications Office of the European Union.
Om kartläggningen och databasen
Kartläggningen av metaller i EU:s fordonsflotta har genomförts av Maria Ljunggren på Chalmers i samarbete med forskningsinstitutet EMPA, på uppdrag av EU-kommissionens gemensamma forskningscentrum, Joint Research Center (JRC).
Resultaten redovisas i databasen Raw Materials in Vehicles som omfattar 60 fordonstyper under 3,5 ton från alla EU:s medlemsländer. Kartläggningen gäller elva olika metaller i nya fordon, fordon i användning och fordon som återvinns. Den sträcker sig från 2006 till 2023, där de tre sista åren är en prognos.
Kontakt:
Maria Ljunggren, docent i hållbara materialsystem, institutionen för teknikens ekonomi och organisation, Chalmers tekniska högskola.
maria.ljunggren@chalmers.se
*) Bild: Materialscientist, via Wikimedia Commons, licens CC BY-SA 3.0.
**) Bild: Alchemist-hp, via Wikimedia Commons, Free art licence.
