Schmutziges Kobalt für unsere Akkus

Das Akkuproblem

In fast jedem Elektroauto- oder Handy-Akku steckt auch Kobalt. Ein Metall, welches im Kongo unter haarsträubenden Bedingungen gefördert wird. Ein kürzlich erschienener Bericht der Forschungsstelle der Europäischen Kommission zeigt: In den nächsten Jahren steigt die Kobalt-Nachfrage weiter. Dies vor allem aufgrund der erwarteten Zunahme von Elektrofahrzeugen.

Finden die Mineure hier genug Kobalt? Die First Cobalt Corp. prüft in Idaho, ob sich der Erzabbau lohnt. Bild: First Cobalt Corp.

Kobalt steckt in fast allen wiederaufladbaren Batterien: vom Lithium-Ionen-Akku in Mobiltelefonen über Laptops bis hin zu Elektroautos. In jedem Smartphone befinden sich 5 bis 10 g des Metalls. Bei grösseren Akkus – zum Beispiel für Elektroautos – sind je nach Batterietyp 10 bis 20 kg Kobalt enthalten.

Kobalt-Fieber
Da die Akkuproduktion auf Hochtouren läuft, ist die Nachfrage entsprechend gross. Pro Jahr werden rund 12’000 Tonnen für Handy-Akkus und 14’000 Tonnen Kobalt für Elektrofahrzeug-Akkus benötigt. Und der Bedarf dürfte aufgrund der zukünftig höheren Zahl von Elektroautos weiter ansteigen. Auch die Europäische Kommission rechnet in einem Bericht vom November 2018 mit einer solchen Entwicklung: Die Nachfrage könnte sich bis 2030 etwa verdreifachen.

Gestillt werden soll der Hunger nach Kobalt einerseits durch vermehrtes Wiederverwenden. Zudem soll Kobalt in Akkus – teilweise – ersetzt werden. Verschiedene Akkutypen bei Elektroautos verwenden bereits heute weniger Kobalt und stattdessen Nickel und Mangan. Doch in naher Zukunft kann die Nachfrage nur durch eine Steigerung der Produktion gestillt werden. Daher wird weltweit beinahe fieberhaft nach Lagerstätten gesucht. Im Moment vermuten Geologen diese vor allem in der Demokratischen Republik Kongo. Aber auch Projekte in Kanada oder Europa sollen gemäss Minenbetreibern vorangebracht werden.

Kobalt, das Nebenprodukt
Es gibt fast keine Minen, wo ausschliesslich Kobalt gefördert wird. In Erzen, die Kobalt enthalten, steckt in den allermeisten Fällen ebenfalls Kupfer oder Nickel. Kobalt fällt also als Nebenprodukt bei der Förderung der andern beiden Metalle an. So stammt weit über die Hälfte des weltweiten geförderten Kobalts aus dem sogenannten „Kupfergürtel“ an der Grenze zwischen der Demokratischen Republik Kongo (Kongo-Kinshasa) und Sambia.

Dort – vor allem im Kongo – werden Kobalterze unter zum Teil menschenunwürdigen Bedingungen abgebaut. Im sogenannten Kleinbergbau arbeiten gemäss einem Bericht von Amnesty International weit über 100’000 Menschen. Rund ein Fünftel des aus Kongo exportierten Kobalts stammt aus den Kleinminen.

Die selbst gegrabene Mine
Die Arbeiter in diesen Minen werden „Creuseurs“ (von frz. creuser: aushöhlen, graben) genannt. Sie holen mittels einfachster Werkzeuge die kobalthaltigen Gesteinsbrocken aus den selbst gegrabenen Stollen. Dies ohne nennenswerte Schutzmassnahmen, weder gegen Unfälle noch gegen den metallhaltigen Staub.

Schwere oder sogar tödliche Unglücksfälle und ernsthafte Lungenerkrankungen sind weitverbreitete Folgen. Auch Kinderarbeit ist häufig anzutreffen: statt in die Schule zu gehen, hilft der Nachwuchs beim Zerkleinern und Sortieren der erzhaltigen Steine.

Anschliessend verkaufen die Kleinmineure ihre Ware an meist chinesische Händler, die sie zu Metallhütten bringen. Eine davon ist die Congo Dongfang International Mining (CDM). Die Firma gehört zur chinesischen Zhejiang Huayou Cobalt. Die CDM verarbeitet die Kobalt- (und Kupfer-) Erze weiter, um ihre Produkte, zum Beispiel ein sogenanntes Kobaltkonzentrat nach China zu exportieren.

Kinder sortieren Erze im Süden Kongos Bild: Amnesty International

Chinesische Akkus
Dort werden sie von Huayou Cobalt weiter aufbereitet und das Kobalt wird schliesslich in Form reiner Kobaltoxide und -salze zum Verkauf angeboten, zum Beispiel für die Anwendung in Akkus. Wie Huayou Cobalt behaupteten 2015 auch ihre Kunden – die Hersteller von Akkus, Laptops oder Smartphones – nichts über Kinderarbeit oder katastrophale Arbeitsbedingungen zu wissen. Dies geht aus einem 2016 veröffentlichten Bericht von Amnesty International hervor.

Nur einzelne Unternehmen haben danach ihre Lieferketten überprüft und versprochen, Druck auf Huayou Cobalt auszuüben. Darunter Apple, Dell, HP und die Akku-Branche von Samsung. Dutzende andere Batterie- und Elektronik-Hersteller haben nicht oder nur minimal auf die Probleme bei der Kobaltfärderung reagiert.

Es liegt durchaus im Bereich des Möglichen, dass Akkus für Elektroautos in Zukunft mit weniger Kobalt auskommen. Anstrengung in diese Richtung sind bereits im Gang. Möglich ist auch, dass Kobalt dereinst auch aus weniger problematischen Quellen stammen wird oder sich die Arbeitsbedingungen im Kongo verbessern. Bis dahin gilt es – mit Hilfe von Nichtregierungsorganisationen – die Kobaltlieferanten im Blick zu behalten und sie an ihre Verantwortung zu erinnern.

 

Kobalt – wo es sonst noch drin steckt

  • Superlegierungen
    Legierungen von Kobalt und anderen Metallen ergeben zum Beispiel „Vitallium“ eine Kobalt-Chrom-Molybdän-Legierung. Diese „Superlegierungen“ haben gefragte Eigenschaften: Sie zeichnen sich durch ihre besondere Hitzebeständigkeit aus oder dadurch, dass sie speziell abrieb- oder korrosionsfest sind. Daher werden aus den Superlegierungen zum Beispiel Triebwerke für Düsenjets oder Gasturbinen hergestellt; aber auch künstliche Gelenke und Zahnersatz.
  • Farbpigmente
    Das Farbpigment Kobaltblau wurde in der Geschichte mehrmals entdeckt. Bereits in der Antike wurden in Ägypten und Persien kobalthaltige Pigmente zur Dekoration von Tonwaren verwendet. Das Wissen um die Farbpigmente ging vergessen und wurde zunächst in China, dann in Europa wiederentdeckt. Hier wurden vom 16. bis ins 19. Jahrhundert in sogenannten Blaufarbenwerken Kobaltglas und daraus das Farbpigment Smalte hergestellt und als Malerfarbe eingesetzt. Später wurde es durch das ebenfalls kobalthaltige intensivere Thénards Blau abgelöst, das auch heute noch verwendet wird.

    Thénards Blau
    Das Farbpigment Kobaltblau (C.I. Pigment Blue 28), auch bekannt als Thénards Blau enthält auch Aluminuim – chemisch handelt es sich um ein sogenanntes Cobaltaluminat mit der Verhältnisformel CoAl2O4. Quelle Wikipedia, User FK1954
  • Katalysatoren
    Kobalt dient bei der sogenannten Fischer-Tropsch-Synthese als Katalysator. Bei dieser chemischen Reaktion werden aus Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid längerkettige Kohlenwasserstoffe synthetisiert, wie sie auch in Benzin oder Diesel zu finden sind. Mit dieser Art von Verfahren können “synthetische Kraftstoffe“ hergestellt werden. Bisher lohnt sich dies aufgrund des günstigen Öls nicht – zudem benötigt die Synthese von Kraftstoffen Energie. Diese sollte aber CO2-neutral sein, sonst schneiden diese Kraftstoffe, im Hinblick auf den Klimaschutz, schlechter ab als herkömmliches Benzin.
  • Cyanocobalamin
    Das als Vitamin B12 bekannte Molekül Cyanocobalamin ist für verschiedene biochemische Stoffwechselreaktionen im Körper des Menschen unentbehrlich. Wird es in zu geringem Masse mit der Nahrung aufgenommen kommt es zu Mangelerkrankungen wie der sogenannten perniziösen Anämie, einem Mangel an Sauerstoff-transportierenden roten Blutkörperchen.

Mehr zum Thema Kobalt in unserer Infografik.

 

Links zum Thema Kobalt und dessen Gewinnung

Ein Video des amerikanischen TV-Senders CNBC (auf den Text klicken, falls Video unten nicht funktioniert)

Bericht der EU-Forschungsstelle

The Cobalt Pipeline Reportage der Washington Post von 2016 über Kobalt-Gewinnumg in den Minen des Kongo

Zahlreiche Informationen und Berichte finden sich bei Amnesty International – z.B. Phones, Electric Cars and Human Rights Abuses – 5 Things You Need to Know

Website der Congo Dongfang International Mining

Global Energy Metals Corp. Kanadisches Unternehmen, welches Kobalt handelt und in Minen investiert

Kobaltlegierungen eine Übersicht bei sciencedirect

Das Cobalt Institute, eine Interessenvertretung verschiedener Kobaltproduzenten

Informationen zu Kobalt vom United States Geological Survey

Benzin aus dem Nanoreaktor  Am PSI wurde ein Nanoreaktor entwickelt, der bei der Synthese von Kraftstoffen hilfreich sein könnte

 

 

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