Het metaal mangaan is alomtegenwoordig. Het zit in spinazie, rijst, eieren en olie. Het is een sporenelement dat belangrijk is in het lichaam, het draagt onder meer bij aan botvorming en opname van vitamines. Een volwassene heeft ongeveer 12 milligram mangaan in het lichaam.
Tegelijkertijd is mangaan een toxische stof. Een teveel zorgt voor hallucinaties, vergeetachtigheid en parkinsonachtige klachten. Liefhebbers van eieren en spinazie hoeven niet te vrezen, lassers daarentegen moeten oppassen, mangaanvergifiting wordt meestal veroorzaakt door inademing van mangaanstof bij het lassen.
Dat juist lassers risico lopen is niet verwonderlijk: de grootste toepassing van mangaan is in staal. Staal bestaat voornamelijk uit ijzer, met een beetje koolstof. Om de mechanische eigenschappen van het staal te beïnvloeden worden legeringselementen toegevoegd, waaruit het staal voor 1,5 tot ruim 12 procent kan bestaan. Mangaan wordt in de legering gestopt om het ijzer minder bros te maken, het verhoogt de rekgrens en de treksterkte.
Staal en batterijen
Ook de batterij-industrie gebruikt graag mangaan, in de kathode van de batterij. Mangaan kan goed elektronen opnemen en afstaan, wat nodig is bij het op- en ontladen van een batterij. Kathodes zijn er in vele samenstellingen. De bekendste op dit moment is de nikkel-mangaan-kobaltkathode, daar rijden veel elektrische auto’s mee rond. In een auto met een batterij van 185 kilo zit zo’n 10 kilo mangaan.
De beschikbaarheid van staal en batterijen is cruciaal voor het slagen van de energietransitie. De vraag naar batterijen zal de komende jaren sterk groeien. De behoefte aan staal groeit minder hard, maar daarvan wordt al decennia veel gebruikt, in 2020 zo’n 1,8 miljard ton, en voor 2030 is de verwachte vraag 2 miljard ton. Er zijn daarom serieuze zorgen over materiaalschaarste.
Een van de oplossingen voor die schaarste wordt gezocht op de zeebodem. Daar liggen ‘polymetallische nodulen’, die doorgaans mangaanknollen worden genoemd. Dat mangaan zo prominent in die naam zit komt doordat ze vooral uit mangaanoxiden bestaan, verrijkt met ijzer, kobalt, nikkel en koper – zowat het hele boodschappenlijstje van metalen voor de energietransitie. De knollen groeien langzaam: millimeters tot tientallen millimeters per miljoen jaar. Ze zijn te vinden op plekken waar weinig sediment neerslaat.
Lees ook
Wroeten in de bodem van de diepzee, waar het leven uiterst traag verloopt
Mangaanknollen van de zeebodem rapen is een hoogst controversiële activiteit, die nog niet is toegestaan. Het ‘rapen’ is in praktijk opzuigen, wat door voertuigen met rupsbanden gebeurt, waarna de knollen (en meegekomen gruis en bodemleven) via een enorme buis naar een schip aan het oppervlak gehaald worden. Het is niet bekend in hoeverre ecosystemen op de zeebodem hierdoor verstoord raken, maar natuurorganisaties verwachten niet veel goeds. Binnenkort moet de zeebodemautoriteit beslissen over de mangaanknollen.
Zo is het metaal, waarvan het bestaan voor het eerst werd vermoed door Heinrich Pott in 1740, en dat voor het eerst werd geïsoleerd door Johan Gahn in 1774, een element geworden dat schittert in het middelpunt van vele hoogst actuele discussies die raken aan de toekomstige bewoonbaarheid van de planeet.
Leeslijst
