Circulaire strategieën voor het energiesysteem

De energietransitie is een materialentransitie. Gebruik van kritieke materialen leidt tot nieuwe geopolitieke afhankelijkheden en ketenrisico’s voor mens en milieu. Zo speelt China een dominante rol in bijna de gehele keten van winning tot verwerking. De sterk groeiende vraag naar deze materialen verhoogt de afhankelijkheid en ketenrisico’s.

Nederlandse vraag naar kritieke en strategische materialen is hoog

De Nederlandse energietransitie heeft een grote vraag naar kritieke en strategische materialen. In het Koersvaste Middenwegscenario (Netbeheer Nederland) is voor twaalf materialen is de Nederlandse vraag door de energietransitie groter dan het Nederlandse aandeel van het wereldwijde energieverbruik (0,4%).

De vraag naar kritieke materialen verschilt sterk per technologie. De in absolute zin grootste vraag in de periode tot en met 2050 wordt gevormd door koper (67%), dat in vrijwel alle technologieën wordt gebruikt. Ook leiden batterijen tot een grote materiaalvraag: vooral silicium (13%), nikkel (11%), vanadium (8%), fosfor (6%) en mangaan (4%). De materialen die als het meest kritiek gezien worden zijn de zeldzame aardmetalen neodymium en dysprosium, die nodig zijn voor onder meer permanente magneten.

Kritieke materiaalvraag voor de Nederlandse energietransitie tot en met 2050 in het Koersvaste Middenweg (KM-)scenario

Strategische keuzes op systeem- en technologieniveau mogelijk

Er zijn daarom bewuste keuzes nodig in het gebruik van kritieke en strategische materialen. Een circulair perspectief kan leiden tot andere keuzes. Dit onderzoek is een eerste verkenning van maatregelen die in het energiesysteem genomen kunnen worden. Om dit te doen zijn circulaire strategieën doorgerekend voor een combinatie van maatregelen op twee niveaus:

·         Systeemniveau: keuzes binnen het energiesysteem, zoals extra energiebesparing, betere afstemming van vraag en aanbod en alternatieven voor materiaal‑intensieve toepassingen.

·         Technologieniveau: keuzes in efficiënter materiaalgebruik, substitutie van kritieke materialen en levensduurverlenging van energietechnologieën zoals windturbines, batterijen, zonnepanelen en elektrolysers.

Vooral op technologisch niveau veel reductiemogelijkheden

Zowel op systeem- als op technologieniveau zijn meer circulaire keuzes mogelijk. Een combinatie van maatregelen leidt tot een Circulaire Middenweg en -technologie (CMT)-scenario. In dit CMT-scenario zijn de effecten van zes systeemmaatregelen en dertien technologiemaatregelen in de periode tot en met 2050 in kaart gebracht.

Bij gecombineerde systeem- en technologiestrategieën is de Nederlandse vraag in 2035 als aandeel van de wereldwijde mijnbouwproductie (in 2024) voor acht materialen hoger dan het Nederlandse aandeel van het wereldwijde energieverbruik (0,4%). Dit geldt voor onder meer vanadium, iridium, neodymium en lithium. Voor materialen als koper en nikkel is de vraag kleiner dan het relatieve Nederlandse energieverbruik. Wel kunnen deze percentages veranderen als gevolg van innovatie of een groei in de mijnbouwproductie.

Veel van de reductiepotentie ligt op technologisch niveau. Op systeemniveau liggen er vooral mogelijkheden in het beperken van de piekvraag naar energie, wat leidt tot een lagere benodigde batterijcapaciteit, en daarmee tot minder kritieke materialen.

Circulaire strategieën vormen daarmee een essentieel perspectief binnen het energiebeleid om de geopolitieke afhankelijkheid en ketenrisico’s te beperken. Tegelijkertijd neemt de benodigde capaciteit van duurzame energietechnologieën snel toe. Door die snelle groei zijn de huidige strategieën nog niet voldoende om de vraag naar kritieke en strategische materialen binnen de grenzen van de wereldwijde beschikbaarheid te krijgen.

Bijdrage van systeemmaatregelen (CM) en technologische maatregelen (CT) aan de vraag naar kritieke en strategische materialen (in 2035), als aandeel van de wereldwijde mijnbouwproductie (in 2024)