IonIQs wil mijnbouw en raffinage van lithium transformeren: ‘Meer economische waarde, minder milieubelasting’

Hoe ontstond IonIQs?
‘Ik werkte al bijna 30 jaar als innovatiemanager voor grote bedrijven, onder andere Philips. Daarnaast vind ik het interessant, belangrijk en leuk om start-ups te helpen, door met ze te sparren en mijn netwerk te delen. Zo kwam ik in gesprek met Antony Arulrajan. Hij deed een PhD bij Wetsus, het Nederlandse kennisinstituut en innovatiecentrum op het gebied van watertechnologie. Hij had een mooi idee en vroeg zich af of er een business van te maken is en hoe dan.’

Jij was direct enthousiast?
‘Innovatieve duurzame technologie gaat vaak niet hand in hand met gezonde business. Meestal is er sprake van een trade-off en daarmee is het lastig op gang komen. In dit geval, zo werd me al snel duidelijk, lagen de zaken anders. Ik wilde er ook mijn tijd en energie in steken. Samen richtten we in juni 2024 IonIQs op.’

Het idee was?
‘Zeer specifiek waardevolle materialen uit afvalwater te halen met elektrochemische membraan-gebaseerde scheidingstechnieken. De eerste maanden richtten we ons op de Indiase textielindustrie, het terugwinnen van zouten. Al snel beseften we dat dat een moeizame businesscase ging worden; de waarde van die herwonnen reststoffen is te laag. We verlegden de focus naar lithium.’

Cruciaal voor de batterijenindustrie…
‘Exact. De energietransitie vereist enorm veel lithium; het volume batterijen dat wordt geproduceerd zal richting 2050 met een factor 5 groeien. Lithium, ook wel het witte goud genoemd, is keihard nodig. De milieu-impact van de keten is echter enorm, zoals iedereen wel weet. Met onze technologie kunnen we twee vliegen in één klap slaan.’

Hoe groot is die impact op het milieu?
‘Er is 50 kubieke meter zoetwater nodig voor de productie van 1 ton zuiver lithium. In de gebieden waar de mijnen en raffinaderijen staan, bijvoorbeeld in de driehoek Chili, Argentinië, Bolivia, is er een groot tekort aan water. Het is eigenlijk waanzin. Eerst wordt het oppervlaktewater gebruikt, dan het grondwater uitgeput en vervolgens water met dieseltrucks aangevoerd uit andere oorden, en dat om de energietransitie waar te maken.’

En er gaat lithium verloren in het afvalwater…
‘Klopt, en dat is verspilling. Bovendien betekent het dat er meer gemijnd moet worden om die verliezen aan te vullen. En niemand is er echt open over, maar dat vervuilde water komt natuurlijk nogal eens in het riool of in de bodem terecht. In 2026 gaat er wereldwijd 1,65 miljoen ton lithium verloren, goed voor 14 miljoen elektrische auto’s en water voor meer dan een half miljoen huishoudens. De CO2-footprint door deze verliezen is even groot als die van 400.000 huishoudens. Halverwege deze eeuw is dat dus 5 keer zoveel, als er niets verandert.’

IonIQs gaat die verandering brengen?
‘Dat is de bedoeling. Onze technologie is uniek. Niemand kan wat wij kunnen. Het ging duizend keer mis het afgelopen jaar, maar na heel veel experimenteren en parameters bijstellen zijn we tot manieren gekomen waarop het wel lukt. We zijn nu ook hard bezig met het wereldwijd vastleggen van patenten om onze technologie te beschermen tegen copycats.’

Hoe werkt jullie technologie precies?
‘We maken gebruik van een gecombineerde scheidingstechnologie. Op zichzelf zijn de losse stappen niet genoeg om het gewenste resultaat te bereiken; 95,5 procent zuiver lithium terugwinnen, maar gezamenlijk wel. Ionen van verschillende materialen hebben een verschillend formaat. Die kun je dus fysiek van elkaar scheiden. Dat doen we middels een membraan. Vervolgens volgt een elektrochemisch proces. De elektrode bindt ionen met een specifieke lading en afmeting. Zo winnen we lithiumzouten terug die opnieuw inzetbaar zijn in batterijen. Maar niet zoals je denkt.’

Waar doel je op?
‘Tijdens het raffinageproces worden stoffen zoals nikkel, magnesium en kobalt al uit het afvalwater verwijderd. Wat overblijft is lithiumchloride, een nog niet bruikbaar product voor batterijproducenten. Om daar weer een zout van te maken wordt 4 keer NaCO₃ toegevoegd, oftewel bakpoeder. Het resultaat is uiteindelijk afvalwater met een samenstelling van 98 procent lithiumcarbonaat en 2 procent natrium. Hoe maak je van die 98 procent minimaal 99,5 procent? Wij doen dat door natrium af te vangen en te verwijderen. Dat is vrij speciaal.’

Waar staan jullie nu?
‘We hebben in ons lab laten zien dat het allemaal werkt, bij het verwerken van 1 à 2 liter afvalwater per uur. Momenteel bouwen we een mobiele lab setup, een die in een flightcase kan. Zo kunnen we ter plekke verder onderzoek doen, in Chili bijvoorbeeld. In 2027 schalen we op naar een systeem dat 1.000 liter per uur kan verwerken, in een pilot bij een raffinaderij. In 2029 gaan we de markt op met een commercieel systeem in een 40-voetscontainer waar ieder uur 10.000 liter doorheen kan. Dat is voldoende voor de gemiddelde site, en modulair zodat we er ook 2 naast elkaar kunnen zetten.’

Jullie zien Zuid-Amerika als een belangrijk afzetgebied?
‘Daar komt nu ongeveer een derde van deze grondstof vandaan. In China wordt 19 procent van het wereldwijde lithium verwerkt, maar daar kunnen we niet bij. In Australië, dat goed is voor 41 procent van de globale productie, worden extreem sterke zuren gebruikt bij de raffinage. Daar kunnen onze membranen nog niet tegen. En Europa, dat is een markt van de toekomst. In landen zoals Engeland, Noorwegen, Spanje, Polen en Servië zijn al initiatieven om lithium te gaan mijnen. We staan pas aan het begin, maar Europa wil grondstofonafhankelijker worden en dat leidt tot investeringen in een eigen batterijketen…’

Er zijn niet veel lithiummijnen, hoe gaan jullie geld verdienen?
‘Ons containersysteem levert een 20-kilotonraffinaderij jaarlijks 17,5 miljoen euro op. Er kan ieder jaar 1.460 ton lithiumcarbonaat, goed voor 7.380 batterijen van elektrische auto’s, en 160.000 kubieke meter water voor huishoudens mee worden teruggewonnen. De terugverdientijd is minder dan een jaar. De winst is evident. Maar er zijn wereldwijd slechts 61 productiesites op dit moment. We kunnen dus een beperkt aantal systemen verkopen, en daarna onderhouden en uiteindelijk vervangen. Dat is de makkelijkste route en financieel niet zo interessant als ‘Recovery as a Service’ – als wij alles verzorgen tegen een percentage van de waarde van het teruggewonnen lithium.’

‘IonIQs gaat het redden?’
‘Onze techniek is veelbelovend en veel partijen geloven in ons. Zo investeerde Europa via de EIC Pathfinder 1,2 miljoen in ons bedrijf. Onlangs haalden we 2 miljoen euro subsidie bij het Just Transition Fund (JTF) van de EU op. Momenteel zijn we bezig met een investeringsronde van 2,5 miljoen euro. De Noordelijke Ontwikkelingsmaatschappij (NOM) heeft zich daar al positief over uitgesproken. Meer financieringsrondes zullen volgen. En naast lithium gaan we ons in de toekomst tevens richten op het terugwinnen van andere hoogwaardige materialen uit afvalwater voor andere bedrijfstakken. Wat wij doen is high risk, high reward. Het kan ook niet lukken. Maar doen we het goed, dan wordt IonIQs heel groot.’