Zwitserland is afhankelijk van China voor belangrijke grondstoffen, ook al beschikt het land over eigen verborgen reserves.

Zeldzame aardmetalen, lithium, koper – Europa is afhankelijk van import voor al deze grondstoffen, vaak uit China. Deze week kondigde Peking nieuwe , wat experts de "strengste exportcontroles tot nu toe" voor zeldzame aardmetalen noemen, aan. Maar nu tonen onderzoekers aan dat veel van deze kritieke grondstoffen zich ook in de Zwitserse ondergrond bevinden.

Volgens de studie "Critical Raw Materials in Switzerland" worden hier koper, mangaan en enkele zeldzame aardmetalen gevonden. Zelfs lithium, beschouwd als een belangrijke grondstof voor mobiele energieopslag, is aanwezig.

ETH-geoloog Stefan Heuberger en zijn team schreven de studie voor het Federaal Bureau voor Topografie (Swisstopo). Ze baseren zich op een grondstoffendatabase die geochemische informatie over drie eeuwen verzamelt: proefschriften en doctoraalscripties, mineralogische analyses van boringen, exploraties van ijzerertsmijnen en de zoektocht naar uranium. De kwaliteit van de gegevens varieert dienovereenkomstig. "Er zijn grote hiaten omdat de grondstoffen die vandaag de dag als cruciaal worden beschouwd, nooit op een gestructureerde, Zwitserse manier zijn onderzocht", aldus Heuberger.

Wie bijvoorbeeld naar de kaart kijkt met de 57 kobalt- of nikkelafzettingen, ziet alleen de huidige stand van kennis. Bij veel andere locaties ontbreken overeenkomstige gegevens, en mogelijk zijn er ook daar verrijkingen. "Je ziet dat de bekende afzettingen nauw verbonden zijn met specifieke gesteenten", legt de aardwetenschapper uit.

Beide metalen zijn opvallend vaak gevonden in Wallis, voornamelijk in gneis van de kristallijne ondergrond, die tegenwoordig een belangrijke geologische eenheid van de Alpen vormt, bekend als het Penninisch. "Wie specifiek naar kobalt of nikkel wil zoeken, begint daarom in het Penninisch."

Heuberger zegt dat de studie moet worden opgevat als een eerste overzicht, als een indicatie van waar verdere exploratie nodig is. Want op basis van de huidige kennis is geen van de bekende afzettingen het waard om te delven. Dit hangt niet alleen af ​​van het gehalte aan de gewenste elementen in het gesteente.

Als de grondstoffen geconcentreerd zijn, maar de totale hoeveelheid klein, kan een mijn toch verlieslatend zijn. De locatie van de grondstoffen speelt ook een rol: als ze zich dicht bij de oppervlakte bevinden, mogelijk in de buurt van wegen of spoorlijnen, is mijnbouw winstgevender dan wanneer de grondstoffen zich in ontoegankelijk terrein en diep in hard gesteente bevinden.

Om de meest veelbelovende locaties te identificeren, is meer informatie nodig. Er zijn drie belangrijke methoden mogelijk, legt de ETH-geoloog uit. Ten eerste: verzamel talloze gesteentemonsters – breek met een hamer vuistgrote stukken af ​​en onderzoek ze zorgvuldig in het laboratorium op hun elementaire verdeling. Ten tweede: analyseer sedimenten in rivieren op dezelfde manier. "Door de gemeten waarden op een kaart uit te zetten, kom je steeds dichter bij de afzetting die je zoekt", zegt Heuberger.

Ten derde: remote sensing. Geologische structuren zijn vaak beter te zien op lucht- en satellietbeelden dan vanaf de grond. Speciale camera's worden gebruikt om spectrale analyses uit te voeren en de chemische signatuur van het oppervlak in kaart te brengen. Deze chemische signatuur wordt beïnvloed door de verwering van het onderliggende gesteente. Ertsafzettingen etsen zich als het ware door het oppervlak heen en laten een karakteristiek chemisch signaal achter.

Kunstmatige intelligentie zou kunnen helpen bij het detecteren van sporen van minerale afzettingen in de data. "Dergelijke technologieën zijn, in tegenstelling tot boren, niet-invasief en wereldwijd een belangrijk onderzoeksthema", aldus Heuberger.

De weg naar mijnbouw zou echter nog lang zijn, niet in de laatste plaats vanwege de mentaliteit. "We groeien op met het idee dat Zwitserland geen grondstoffen heeft", bekritiseert de aardwetenschapper. "Dat moeten we eerst uit ons hoofd zetten." Oostenrijk, met een vergelijkbare geologie, heeft wel mijnbouw. ​​De grootste wolfraamproducent van Europa is bijvoorbeeld gevestigd in Mittersill.

Robert Moritz, grondstoffenexpert aan de Universiteit van Genève, is sceptisch over de vraag of de situatie in Zwitserland zal veranderen. "Ik denk dat mensen hier geneigd zijn aan te nemen dat er elders in Europa voldoende afzettingen zijn en dat het zoeken hier niet de moeite waard is." Bovendien zijn voor een systematische zoektocht buitenlandse bedrijven nodig, omdat er aan overheidszijde niet genoeg geologen zijn. Een ander obstakel: het gebrek aan gecentraliseerde regelgeving voor mijnbouw. ​​"De mijnbouwwetgeving is in elk kanton anders", zegt hij. Dit maakt het voor buitenlandse bedrijven erg kostbaar om alleen al op administratief niveau iets op te zetten.

De sleutel zou zijn om een ​​meerderheid onder de bevolking te vinden. Dat is lastig, zoals blijkt uit een negatieve stemming voor een goudproject in de regio Surselva in 2012. Landschapsbehoud en toerisme zijn erg belangrijk in het land. Moritz acht grootschalige dagbouw daarom vrijwel onmogelijk. Ondergrondse mijnbouw is echter wel denkbaar. "Wallis en Ticino hebben veel ervaring met tunnelbouw, en als je het voorbeeld van Mittersill erbij neemt, kun je zeker draagvlak creëren bij de bevolking", zegt hij. Zeker als het de regio inkomsten oplevert.

Nieuwe winningsmethoden zouden het acceptatieprobleem enigszins kunnen verlichten. Het gaat hierbij specifiek om geothermische energiecentrales die water van grote diepte oppompen, de warmte "onttrekken" en het water vervolgens weer naar beneden stuwen. Op sommige plaatsen bevat het kokendhete en extreem zoute diepe water aanzienlijke hoeveelheden lithium. Laboratoriumexperimenten zijn er al in geslaagd dit "witte goud" te winnen.

Duitsland en Frankrijk doen intensief onderzoek naar de toekomstige winning van lithium in industrieel relevante hoeveelheden van enkele tonnen. De Boven-Rijnslenk is in dit verband van bijzonder belang. Niet ver van het Bodenmeer vertonen twee putten in Zwitserland eveneens verhoogde lithiumconcentraties. De winning is nog niet gepland. Dit kan veranderen afhankelijk van de technologische ontwikkelingen in het buitenland.

Naast geologische grondstoffenvoorraden beschikken Europese landen ook over door de mens geproduceerd afval. Hoe beter dit afval wordt verwerkt, hoe minder mijnbouw er nodig is om aan de vraag te voldoen.

Het winningspercentage van zeldzame aardmetalen in de EU ligt echter onder de drie procent, en Zwitserland staat nog maar aan het begin van dit proces. Dit komt deels door de kosten, zegt Victor Mougel, hoogleraar aan het Laboratorium voor Anorganische Chemie aan de ETH Zürich. "Deze metalen worden voornamelijk door China geleverd, en relatief goedkoop." Recycling is ook veeleisender dan winning uit erts. "Er zijn veel meer chemische verbindingen waarmee rekening moet worden gehouden, waaronder meer verontreinigingen", zegt Mougel. De technologieën voor winning zijn meestal complex en inefficiënt. Om echt grote stappen te zetten, is meer fundamenteel onderzoek nodig.

Mougel en zijn team werken hieraan en hebben een nieuwe methode ontdekt om het zeldzame aardelement europium efficiënter te scheiden uit complexe mengsels. Zo hebben de onderzoekers europium rechtstreeks gewonnen uit fluorescentiepoeder van gebruikte spaarlampen.

Van succesvolle laboratoriumexperimenten tot functionerende industriële processen kan het makkelijk acht tot tien jaar duren, zegt de ETH-onderzoeker. Europa heeft de laatste tijd een duidelijke inhaalslag gemaakt en loopt voorop in onderzoek naar de recycling van kritieke grondstoffen, voegt hij eraan toe. Vooral landen met ervaring in de verwerking van kernafval spelen een belangrijke rol. "De huidige winning van zeldzame aardmetalen is ontwikkeld vanuit verrijkingsprocessen in de nucleaire technologie." Deze landen, met name Frankrijk, hebben goede vooruitzichten voor de uitbreiding van de recycling van zeldzame aardmetalen.

Maar Zwitserland staat er ook goed voor, aldus Mougel. Naast sterk onderzoek ziet hij dat mensen bereid zijn iets meer te betalen voor een product dat "Swiss made" is of gemaakt is van gerecycled afval – waardoor het land iets minder afhankelijk wordt van import.