Een elektrolyser bevat elektroden, die zijn vervaardigd uit zeldzame metalen. Nobian, Asahi Kasei, Furuya Metal en Mastermelt werken in een gezamenlijk project aan een methode om deze materialen te kunnen hergebruiken, en zo het gebruik hiervan in elektrolysers voor zoutelektrolyse efficiënter te maken.
Elektrolysers produceren in de chloor-alkali-industrie chloor, natriumhydroxide en waterstof uit pekel met behulp van elektriciteit. Deze chemicaliën spelen onder meer een belangrijke rol voor de energietransitie, onder meer in windmolenwieken, batterijen en isolatiematerialen. Onmisbaar in het elektrolyseproces zijn elektroden, die een cruciale rol spelen in het scheiden van water in waterstof en zuurstof. De productie van deze elektroden vereist zeldzame metalen, waaronder iridium en ruthenium.
Prijsstijgingen
Diverse factoren zorgen voor forse prijsstijgingen van deze zeldzame metalen. Denk daarbij aan de toenemende vraag naar batterijen en elektronische componenten, maar ook aan de geopolitieke ontwikkelingen. Ook de productie van waterstof vraagt om elektrolysers. Door de groeiende interesse in waterstof stijgt naar verwachting de vraag naar de zeldzame metalen in de toekomst dan ook alleen maar verder.
Deze groeiende vraag maakt het voor de chloor-alkali-industrie aantrekkelijk om in te zetten op het effectiever inzetten en hergebruiken van zeldzame metalen. Het project van Nobian, Asahi Kasei, Furuya Metal en Mastermelt speelt hierop in en werkt aan een methode dat dit mogelijk maakt.
Recyclede zeldzame metalen als grondstof voor nieuwe elektroden
Nobian en Asahi Kasei voerden in 2023 al een pilotproject uit in Europa. Dit project richtte zich voornamelijk op het hergebruik en de reductie van bestaande cellen. Het project dat nu van start gaat is een vervolg en legt de focus op het terugwinnen van gerecyclede zeldzame metalen uit zowel cellen als elektroden die het einde van hun levensduur hebben bereikt. Zij kunnen vervolgens als grondstof voor nieuwe elektroden dienen.
Samen willen Nobian en Asahi Kasei een ecosysteem creëren binnen de chloor-alkali-industrie voor het hergebruik van zeldzame metalen. Dit moet onder meer zorgen voor een stabiele aanvoer van elektroden voor zoutelektrolyse, wat op zijn beurt moet bijdragen aan een stabiele aanvoer van natriumhydroxide en chloor.
Het project kent verschillende doelstellingen:
- het verbeteren van de circulariteit van het ecosysteem,
- terugdringen van de CO₂-uitstoot in de hele toeleveringsketen door het gebruik van gerecyclede in cellen en elektrodes,
- het hergebruik van zeldzame metalen uit elektroden uitbreiden naar de elektrolyse van water.
Critical Raw Material Act
“Door deze kritieke grondstoffen veilig te stellen, dragen we bij aan doelen in de ‘Critical Raw Material Act’ van de EU, die vereist dat tegen 2030 minimaal 25% van de strategische grondstoffen binnen de EU wordt gerecycled, waaronder iridium en ruthenium. Dit recyclinginitiatief sluit volledig aan bij Nobian’s Grow Greener Together duurzaamheidsaanpak. Door dit soort samenwerkingen werken we er aan om onze impact op het milieu te verminderen en ook om de ontginning van deze zeldzame metalen tot een minimum te beperken”, zegt Marco Waas, Chief Technology and Sustainability Officer bij Nobian.
Jacky Oonincx, Directeur Technologie Chlooralkali & Chloormethanen bij Nobian, licht toe: “Onze elektrolysetechnologie voor chloor-alkali maakt gebruik van zeldzame metalen zoals ruthenium en iridium. In samenwerking met Asahi Kasei Corporation, een van onze belangrijkste leveranciers van elektrolysers, ontwikkelen we methoden om deze metalen te recyclen uit elektrodes. Het grootste deel van het ruthenium en iridium kan worden teruggewonnen en zal samen met titanium en nikkel worden hergebruikt voor de productie van nieuwe, gerecyclede elektroden en celframes, waardoor een circulaire waardeketen ontstaat.”
‘Meer waarde halen uit belangrijke metalen’
Yoshifumi Kado, Senior General Manager van de Ion Exchange Membrane & Electrolysis System Division bij Asahi Kasei, voegt toe: “Dit initiatief betekent een belangrijke stap voorwaarts voor de chloor-alkali-industrie en bevordert onze inzet voor het stimuleren van oplossingen voor de circulaire economie. Door de expertise van Asahi Kasei, Nobian, Furuya Metal en Mastermelt te combineren, kunnen we nog meer waarde halen uit de belangrijke metalen die worden gebruikt in elektrolyzertechnologie terwijl we duurzaamheidsdoelstellingen kunnen omzetten in praktische, schaalbare resultaten.”
Bij het project zijn diverse partijen betrokken: Nobian, Asahi Kasei, Furuya Metal en Mastermelt. Nobian is een Europese speler op het gebied van zout, essentiële chemie en opslagcavernes. Asahi Kasei is een chemiebedrijf uit Japan. Furuya Metal is een gespecialiseerd in metalen voor industrieel gebruik. Mastermelt richt zich op edelmetaalrecycling en wint onder meer metalen terug uit industriële afvalstromen, juwelen, fabricageschroot en afgedankte producten.
