Grønlands sjeldne jordarter

Grønlands grunnfjell er fullt av råstoffer som Europa tørster etter. Gruveselskaper står klare til å utvinne dem så snart de får tillatelse, og i mai starter en avgjørende undersøkelse av miljø og helse ved en gruve på Kvanefjell, Grønland.

Published
Kvanefjell er et av fire områder på Grønland hvor prøveboringer har vist store forekomster av spesielle råstoffer. (Foto: Laila Ramlau-Hansen)
Kvanefjell er et av fire områder på Grønland hvor prøveboringer har vist store forekomster av spesielle råstoffer. (Foto: Laila Ramlau-Hansen)

Sjeldne jordarter

Sjeldne jordarter består av grunnstoffene i det periodiske systemet fra nummer 57 (lantan) til nummer 71 (lutetium). 13 av grunnstoffene har magnetiske egenskaper, men neodym har hittil vært mest interessant for industrien. Sammen med jern og bor gir den de sterkeste permanente magnetene man kjenner.

– I disse magnetene kombinerer man den høye magnetiske styrken i jern med de sjeldne jordartenes evne til å holde på retningen av magnetiseringen, sier Niels Hessel Andersen, forskningsspesialist i blant annet sjeldne jordarter ved Risø, DTU.

Risøs forskning har bidratt mye til forståelsen av fysikken som ligger grunn for de magnetiske egenskapene hos noen av grunnstoffene i gruppen.

(Kilde: Niels Hessel Andersen)

Sikkerhet

Det er flere forholdsregler gruver kan ta for å redusere risikoen for støv med radioaktivt innhold. Knusingsanleggene kan plasseres i lukkede rom og ventilasjonsluften kan filtreres. Man kan også helle vann på steinen mens man bryter, eller forby firmaet å bruke gruven på dager da vinden vil blåse støvet i retning av byen Nasaq.

(Kilde: Gert Asmund)

Industrien er helt avhengig av adgang til de såkalte sjeldne jordartene (rare earth minerals). Det mest kjente av disse er neodym, som kan omdannes til de sterkeste permanente magnetene man kjenner.

Både forskere og industri tror det vil bli enda større behov for disse grunnstoffene i fremtiden.

Europa utvinner få råstoffer selv, og avhengigheten av import fra blant annet Kina var derfor et av de viktigste temaene påeuropas største geovitenskapelige konferanse, EGU 2011, (Europas største geovitenskapelige konferanse), som nylig samlet 9000 forskere fra hele verden.

Grågrumsete stein fylt med supermateriale

Kvanefjell på Grønland inneholder spesielle grunnstoffer på grunn av en bestemt geologisk utvikling.

– Lujavritt inneholder en lang rekke de sjeldne jordartene, sier Per Kalvig, seniorrådgiver og geolog ved Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS).

Han holder en grågrumsete stein mellom hendene. Det er den uanselige bergarten lujavritt, som Kvanefjellet består av. De sjeldne jordartene finnes i de såkalte steenstrupin-mineralene.

For mange tusen år siden fantes de langt nede i jorden, hvor de smeltet og ble konsentrert tettere på overflaten av bergarten.

– Man kan sammenligne lujavrittforekomsten i Kvanefjell med en suppe som har kokt lenge. Mye av den vil  fordampe, og materialet som er igjen har derfor en høyere konsentrasjon av sjeldne jordarter, forklarer han.

Gruppen av grunnstoffer går riktignok under betegnelsen sjeldne, men de finnes faktisk mange steder, også i Europa. Konsentrasjonen og hvordan de forekommer er imidlertid avgjørende for om det vil lønne seg å utvinne dem.

Fire områder på Grønland ser foreløpig ut til å være særlig godt egnet til at utvinning på grunn av de store forekomstene i området: Kvanefjell, Kringlene, Safartoq og Karrat.

Australsk firma klart

En av de sjeldne jordartene er grunnstoffet neodym. Det er svært populært i industrien fordi det selv i små mengder gir svært sterke permanente magneter. Vestas og Siemens bruker for eksempel neodym når de produserer generatorer til vindmøller. (Foto: Wikimedia Commons)
En av de sjeldne jordartene er grunnstoffet neodym. Det er svært populært i industrien fordi det selv i små mengder gir svært sterke permanente magneter. Vestas og Siemens bruker for eksempel neodym når de produserer generatorer til vindmøller. (Foto: Wikimedia Commons)

Det australske firmaet Greenland Minerals and Energy (GME) har for lengst begynt å grave i Kvanefjell og selskapet mener det kan bli en av verdens største gruver for utvinning av sjeldne jordarter.

I mai begynner undersøkelsene av om det er forsvarlig å hente opp råstoffene.

– Det er avgjørende for gruvens framtid at den blir erklært for miljøsikker, forteller Erik Holmsgaard, som er informasjonssjef i GME.

Risiko for radioaktiv stråling

Utvinning av de sjeldne jordartene utgjør ikke i seg selv et miljøproblem, men ved Kvanefjell er det er ikke mulig å utvinne dem uten også å få opp det radioaktive stoffet uran. Det har skapt kontrovers på Grønland, som ved lov har vedtatt nulltoleranse overfor utvinning av uran.

Innbyggerne i byen Nasaq, som ligger like ved Kvanefjell, holder i disse dager allmøter om risikoen for at radioaktivt støv vil blåse ned over byen eller at det oppstår andre miljøplager ved gruvedrift på Kvanefjell – og om muligheten for at nye arbeidsplasser vil skape den tiltrengte veksten i den lille byen.

Europa avhengig av Kina

Debatten om utvinning foregår også en rekke andre steder. Råstoffene er nemlig gjenstand for en slags handelskrig. Den tidligere kinesiske lederen Deng Xiaoping skal ha sagt at mens araberne har olje, så har kineserne de sjeldne jordartene.

Det er fremdeles riktig, og Kina står i dag for 97 prosent av den globale utvinningen.

Det skaper en situasjon hvor Kina kan øke prisene som de selv vil, ifølge Dansk Industri.

På EGU 2011-konferansen drøftet et forskerpanel hva vitenskapen kan gjøre for å redusere risikoen for avhengighet av andre lands råstoffer, blant annet de sjeldne jordartene.

Geovitenskapenes ansvar er særlig å påvise nye utvinningssteder, men også å finne alternativer til de eksisterende materialene og analysere konsekvensene av å bruke disse alternativene, mente forskerne.

Geologisk forskning på hvor i Europa man utvinner råstoffer er i mange år blitt underprioritert, mener Patrice Christmann, leder av avdelingen for mineralressurser i BRGM, den største offentlige institusjonen på området i Frankrike.

Forekomstene på Grønland kan være med på å hjelpe Europa ut av klemma.

– Grønland har forekomster av sjeldne jordarter i verdensklasse, sier Christmann.

Ifølge et estimat kan 43 000 tonn hentes ut av Kvanefjell hvert år i over 25 år, opplyser GME. Men råstoffene kan bare utvinnes hvis miljøundersøkelsene gir grønt lys.

Med klokken øverst fra midten: praseodym, cerium, lantan, neodym, samarium og gadolinium. (Foto: Peggy Greb, US Department of Agriculture)
Med klokken øverst fra midten: praseodym, cerium, lantan, neodym, samarium og gadolinium. (Foto: Peggy Greb, US Department of Agriculture)

Simulering av gruvedrift

Vurderingen av faren ved utvinning på Kvanefjell foretas av det danske konsulentfirmaet Orbicon.

De vil foreta analyser av avfallsstoffene fra gruvedriften for å undersøke om det vil kunne sive ut tungmetaller eller radioaktivt materiale i miljøet.

– Vi skal blant annet undersøke om avfall fra produksjonen kan ende opp i drikkevannet og om det støv med radioaktivt innhold fra gruven kan bli blåst ned til Nasaq, forklarer Flemming Pagh Jensen, som er biolog hos Orbicon og prosjektleder for miljøkonsekvensundersøkelsen, som begynner i mai.

Radioaktivt støv skal unngås

Miljøundersøkelsene skal også lytte til innbyggerne i Narsaq. Noen av dem var redde for om det vil havne mer fluor i elvene, men støv med radioaktivt innhold ser ut til å være en av de største bekymringene, hvis man skal dømme ut fra allmøter i Nasaq og Nuuk, forteller Jensen, som nettopp har kommet hjem fra møtene på Grønland.

- Støvet må tas alvorlig, mener Gert Asmund, førsteamanuensis ved Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus universitet.

– Kvanefjell har tidligere vært i fokus som ren urangruve, på grunn av den relativt høye forekomsten av uran. Om gruven først og fremst vil utvinne uran eller sjeldne jordarter, vil ganske sikkert komme an på prisen.

- Det er derfor viktig at Orbicons undersøkelser blir så grundige at støvfaren kan beregnes og reduseres til et nivå der innbyggerne i Narsaq ikke utsettes for risiko, sier han.

Tillatelse til Kvanefjell avgjørende

Om to år foreligger de endelige resultatene av miljøundersøkelsene.

– Hvis Kvanefjell blir godkjent som gruve, blir det mye lettere å få gjennom de andre forekomstene. Et nei gjør utvinning ved de andre forekomstene mindre sannsynlig, forklarer Per Kalvig.

Referanser:

GEUS (Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland)

Greenland Minerals and Energy

BRGM