Zink is een van de basismetalen met de laagste CO2-voetafdruk. Daarnaast speelt het blauwgrijze metaal een belangrijke rol in de energietransitie. ‘Een industrieel zonnepark van 10 megawatt (MW) aan land bevat 24 ton zink’, zegt Martin van Leeuwen van International Zinc Association.
Voor het realiseren van een CO2-vrije toekomst heeft de wereld niet alleen slimme technologieën en samenwerkingen nodig, maar ook duurzaam ontgonnen en geproduceerde metalen. Zink speelt daar een belangrijke rol in. Je vindt het metaal onder andere in duurzame oplaadbare batterijen in datacenters, in thuisbatterijen en in systemen voor het opslaan van hernieuwbare elektrische energie.
De ontwikkeling van oplaadbare zinkbatterijen gaat razendsnel. In de Verenigde Staten worden nu al de eerste 200.000 huizen uitgerust met een thuisbatterij op basis van zink.
Groener produceren
‘Ook zonnepaneleninstallaties en windmolens bevatten veel zink’, verduidelijkt Martin van Leeuwen, directeur technologie en marktontwikkeling bij International Zinc Association (IZA). ‘De constructie van een zonnepark van 44 MW, zoals dat bij Nyrstar in het Nederlandse Budel, bevat ongeveer 106 ton zink.
Een gelijkaardig verhaal voor windmolens: het offshore windpark Borssele I&II, langs de Westerschelde, heeft een capaciteit van 752 MW en telt ongeveer 300 ton zink. Zinkcoatings beschermen het staal in de windmolentorens en in de constructies voor zonnepanelen tegen corrosie. De levensduur van deze coatings rijkt veel verder dan die van de installaties zelf, dus er is weinig tot geen corrosie-onderhoud nodig. Dat bespaart geld, materialen, transport en dus CO2-uitstoot.
De recyclage van zink groeit veel harder dan de extractie ervan uit de aardkorst.
Zinkproducenten kunnen de CO2-voetafdruk van hun producten verder verlagen door in hun energiemix te kiezen voor hernieuwbare energiebronnen.
‘In de mijnbouw, waar zinkconcentraten gewonnen worden, kunnen alle machines, transport- en procesinstallaties geëlektrificeerd worden, waardoor er in theorie geen fossiele brandstoffen meer nodig zijn’, benadrukt Martin van Leeuwen. ‘Het omsmelten van concentraten naar zink gebeurt meestal met een elektrolyseproces – zoals dat bij de smelters van Nyrstar het geval is - dat weinig tot geen fossiele brandstoffen nodig heeft. Dit is een zeer efficiënte en milieuvriendelijke aanpak.’
Een foetus heeft zink nodig om te groeien, de mens om verliefd te worden. Maar zink helpt de industrie ook om duurzaam te bouwen.
Urban mining
En dan is er nog een grote rol weggelegd voor recyclage. Parijs ligt vol met titaanzinken daken, en na een levensduur van soms wel honderd jaar wordt dit zink na demontage omgesmolten tot nieuwe zinkproducten.
‘Titaanzink kan bijna voor 100 procent gerecycleerd worden. Ook zink van batterijen, galvanische coatings, elektrische auto’s en zowat alle andere toepassingen kan op het einde van de gebruiksduur van die producten gerecycleerd worden tot nieuw zink, zónder dat het aan kwaliteit verliest.’
Vandaag is ongeveer 247 miljoen ton zink aanwezig in producten die momenteel in omloop zijn. Deze zogenaamde ‘antropogene zinkreserves’ – ook wel urban mine genoemd - zal ooit beschikbaar zijn voor recyclage.
‘De recyclage van zink groeit veel sneller dan de extractie van zink uit de aardkorst’, merkt Martin van Leeuwen op. ‘De toekomstige vraag naar zink garanderen met alleen gerecycled zink lukt nog niet, simpelweg omdat er nog niet genoeg zink via urban mining beschikbaar is. Het zink dat nu gerecycleerd wordt, is meer dan vijftig jaar geleden geproduceerd.’
Alle metalen zijn nodig
Tijdens de productie van zink uit zinkerts worden er ook andere waardevolle metalen gewonnen, zoals koper, lood, nikkel, kobalt, germanium en indium. Koper is essentieel voor de elektrificatie van onze samenleving. Lood, nikkel en kobalt zijn hoofdbestanddelen van batterijen. Voor de productie van germanium en indium zijn zinkertsen de belangrijkste en vaak enige grondstof.
De wereldwijde vraag naar zink bedraagt ongeveer 20 miljoen ton per jaar. De energietransitie zal die vraag tegen 2030 jaarlijks verhogen met 0,7 tot 1,5 miljoen ton. Dat wordt niet echt een probleem. De wereld heeft 250 miljoen ton aan zinkreserves in de aardbodem. Daarnaast zit er 63 miljard ton zink in de aardbodem die vandaag nog niet economisch extraheerbaar is, maar dat door nieuwe technologische ontwikkelingen wel zal worden.
‘Germanium is essentieel voor de productie van glasvezel voor snel internet. Indium is onmisbaar in de productie van LCD-panelen en televisies, maar wordt ook gebruikt in soldeermaterialen voor elektronica en in zonnepanelen.’
De vraag naar die metalen zal de komende decennia alleen maar toenemen. Zo goed als allemaal spelen ze een cruciale rol in de productie, het transport en de opslag van hernieuwbare elektrische energie. ‘Zink zal niet snel vervangen worden door een ander metaal’, besluit Martin van Leeuwen. ‘Al hebben we wel alle metalen nodig, elk met zijn eigen unieke eigenschappen.’