Är neodymberoendet ett hot mot den småskaliga vindkraften?

Den småskaliga vindkraften är på gång. För den med bra vindläge finns möjligheten att göra sig mer oberoende av elproducenter, eller kanske till och med helt oberoende av både elproducenter och nätleverantörer. Många nya typer av verk och energilagring är på gång, och det blir lättare att sälja sin el. Men ett hot lurar i bakgrunden, beroendet av neodym.

"Utan neodym blir det ingen sprätt på småskaliga vindkraftverk", var det någon som sa på Kullendagen häromdagen, där en stor variation av småskalig vindkraft visades upp.  Den sällsynta jordartsmetallen neodym möjliggör små starka magneter som idag är en förutsättning för att få till en god funktion i ett litet vindkraftverk. Neodymet behövs även i större vindkraftverk och i elfordon.

Magnus Karlström har gjort en detaljerad genomgång av bristsituationen vad det gäller sällsynta jordartsmetaller (varav neodym är en), med särskilt fokus på att i princip alla fyndigheter finns i Kina och konsekvenserna för elfordon:
http://www.ecoprofile.se/thread-1920-Magnus-Karlstrom-Kina-dominerar-marknaden-for-sallsynta-metaller-som-behovs-for-elfordon.html

Klotet tog upp problemet igår.
http://sverigesradio.se/sida/artikel.aspx?programid=3345&artikel=4543069

En uppmärksammad vetenskaplig artikel som visade hur vi kan få ett energisystem som är 100 % förnybart, utan biomassa, pekade ut neodymbristen som ett problemområde, med antog samtidigt att det var lösbart genom en femfaldigt ökad gruvdrift, återvinningssystem och genom att nya teknologier som kan få bort beroendet av neodym introduceras. Ett visst mått av teknikoptimism där alltså, för jag kan gissa att de inte tagit med neodymbehovet till elbilar med i beräkningarna.
http://www.physorg.com/news/2011-01-percent-renewable-energy.html

Gruvdrift är dock ofta en smutsig historia, och för neodym är det inget undantag. Kärnfysikern Pär-Anders Söderström pekade nyligen på att neodymbrytningen ger liknande miljöpåverkan som uranbrytning.
http://www.newsmill.se/node/34649 

Japanska biltillverkaren Toyota vill naturligtvis också tillverka elbilar och gillar inte att sitta i knät på Kina. Neodymet behövs för att skapa kraftiga magnetfält, men magnetfält kan också skapas av el, i elektromagneter. Kan det vara en väg framåt? Toyota verkar i alla fall experimentera med induktionsmotorer, som bygger på elektromagnetism.
http://electric-vehicles-cars-bikes.blogspot.com/2011/01/toyota-developing-induction-motors-to.html

Vad innebär detta för den småskaliga vindkraften? Ja, det är ju inte kul att veta att ens småskaliga vindkraftverk innehåller neodym, som tydligen ger upphov till betydande miljöpåverkan vid brytning. Men jämfört med kärnkraft så finns naturligtvis de flesta miljöfördelar kvar: låg risk vid drift och inget extremt farligt avfall som produceras, som vi än idag inte vet vad vi ska göra med.

Bristen på neodym kan dock leda till vissa prishöjningar på småskalig vindkraft i framtiden är min gissning. Om alternativ till neodym för att skapa nödvändiga magnetfält kommer återstår att se, men jag antar att många biltillverkare kommer att vara mycket drivande i den frågan.

Enorm fyndighet av sällsynta jordartsmetaller funnen på Stillahavsbottnen. Frågan är om det även finns neodym och det går att utvinna till rimlig kostnad och utan för stor miljöpåverkan:
http://mobil.svd.se/rss.jsp?rssid=16147371&item=http%3a%2f%2fwww.svd.se%2fnaringsliv%2fnytt-fynd-av-sallsynta-jordmetaller_6292112.svd&cid=184981

Stora mängder sällsynta jordartsmetaller ska ha hittats utanför Gränna:

http://www.svd.se/naringsliv/sallsynta-metaller-utanfor-granna_6668528.svd

Mer om Gränna-fyndet i SR Jönköping och på Tasman Metals hemsida. Tydligen så har Boliden prospekterat i området under både 1940- och 1970-talen, men då bedömt att det inte varit värt att satsa på

Mikael Höök och Hanna Vikström från Uppsala Universitet skriver i Ny Teknik om neodymutvinningens - och därigenom vindkraftens - miljöpåverkan:

Direktdrivna turbiner använder istället kraftiga permanentmagneter innehållandes hundratals kilo neodym per installerad megawatt. I dagsläget finns och installeras flera sådana turbiner i Sverige på olika platser.
...
Historiskt har den amerikanska Mountain Pass-gruvan dominerat världsproduktionen, men den stängdes år 2002 på grund av miljöförstöring. Hundratusentals liter radioaktivt och tungmetallförorenat spillvatten från gruvbrytningen hade läckt ut i omgivningen. Tidigare producerades även sällsynta jordartsmetaller från ”tung sand”, bland annat i Australien och Brasilien, men det är inte längre tillåtet på grund av radioaktiviteten. Detta gör att i princip alla negativa aspekter som Naturskyddsföreningen tar upp angående uranbrytning även är aktuella i neodymbrytning och därför påverkar neodymbaserad ”grön” energiteknik.
...
Allt detta är i dagsläget den svarta grunden som vår ”gröna” energi vilar på. Även om man blundar för ”obehagliga” delar av helheten kvarstår problemen i praktiken. Det råder ingen tvekan om att både kärnkraft och vindkraft, precis som all annan energiutvinning, påverkar vår miljö negativt. Det är viktigt att inte fastna för ”förnybar energi” utan att tänka ett steg längre. Ska vi basera vår framtid på Kina som enda producent och neodym som ”grön” metall?

Neodymdebatten fortsätter i Ny Teknik. Jag skrev ett inlägg om samma artikel för ett par veckor sedan i en annan tråd.

Hitachi har tagit fram en 11 kW kompakt elmotor utan sällsynta jordartsmetaller. Borde funka för generatorer också?

http://www.greencarcongress.com/2012/04/hitachi-20120414.html

Mats Leijon hittar en väg runt neodymet i vågkraftverk:
http://www.nyteknik.se/nyheter/energi_miljo/energi/article3666204.ece

Borde funka för vertikala vindkraftverk iaf, där generatorn kan stå på marken.

Vilken skillnad för neodymbehovet gör det om generatorn står på marken eller högt uppe på stolpen?

Som jag förstått det så möjliggör neodymets magnetstyrka små, lätta generatorer för direktdrift. Ska man köra med "vanliga" magneter så blir generatorn så stor och tung att masten blir för dyr. På marken kan man i princip ha hur tunga generatorer som helst. Man skulle väl iofs kunna tänka sig en vinkelväxel vid rotorn och en axel ned till marken, men det är väl troligtvis något problematiskt med det eftersom det inte görs.

Kan tänka mig att det blir en del effektförluster om rotationen högt uppe på masten skall föras ner till marken via vinkelväxel och en lång axel samt att det i dagsläget antagligen blir en dyrare konstruktion än att ha neodymmagneter uppe i masten men det kan ju förändras om neodympriset ökar pga. minskad tillgång.