Accelera la corsa alla sovranità su metalli e terre rare: ora si punta sul riciclo

Rame, cobalto, nichel, litio: i metalli essenziali per la transizione energetica sono sempre più richiesti e, si spera, anche sempre più riciclati. Dal Perù alla Francia, passando per gli Stati Uniti, la sovranità sull’accesso a questi materiali sta scatenando il panico in tutto il mondo, a causa dell’egemonia della Cina sia sulle forniture sia sulla loro lavorazione. “Tra il 35% e il 70% della capacità di raffinazione è nelle mani della Cina”, scrive l’ex presidente della Banca Centrale Europea Mario Draghi nel suo recente rapporto sulla competitività, delineando possibili modi per ottenere una maggiore sovranità.

A metà maggio, l’Agenzia internazionale per l’energia (AIE) ha avvertito del rischio di tensioni sulle forniture, o addirittura di possibili carenze di rame o litio, essenziali per la diffusione di tecnologie a basse emissioni di carbonio come le auto elettriche e le turbine eoliche. Il motivo principale è che il calo dei prezzi di litio, nichel e cobalto potrebbe frenare gli investimenti minerari necessari.

Durante la conferenza annuale delle Nazioni Unite sul clima (COP29), che si aprirà lunedì in Azerbaigian, l’International Council on Mining and Metals (ICMM) ha programmato non meno di sei diverse presentazioni sul rilancio dell’industria mineraria. Un settore che “sta affrontando un vero e proprio problema di finanziamento”, spiega Moez Ajmi, specialista di energia per l’Europa presso la società di consulenza EY. Il fabbisogno è enorme: in una miniera tradizionale si ottengono in media solo 3 grammi di rame per tonnellata di terra scavata nella Repubblica democratica del Congo, e 0,5 grammi per tonnellata in Cile, sottolinea Christian Mion, responsabile dell’estrazione mineraria di EY.

Eppure tutti i governi stanno incoraggiando l’attività estrattiva: gli Stati Uniti, con la loro legge Inflation Reduction Act, stanno cercando di assicurarsi le forniture di metalli critici, e anche l’Europa ha varato una legge ad hoc, che entrerà in vigore quest’anno. E anche il nostro Paese sta lavorando a un ‘censimento’ dei siti estrattivi per riaprire le miniere. L’Arabia Saudita ha stanziato 500 milioni di dollari per creare il suo catasto minerario.

Solo un anno fa, il gigante petrolifero ExxonMobil ha annunciato l’intenzione di diventare il principale produttore di litio degli Stati Uniti, utilizzando le sue tecniche di estrazione di petrolio e gas per sfruttare una vena sotterranea di salamoia di litio in Arkansas.
Ma a causa della notevole quantità di investimenti in attrezzature, stipendi e trasporti, e dei decenni necessari per portare a termine i progetti, si stanno valutando altre soluzioni. “Per me la soluzione più realistica è il riciclo”, afferma Ajmi.

Secondo Draghi, la circolarità dei metalli da sola potrebbe soddisfare il 50% della domanda globale. E per Ajmi, l’industria del riciclo potrebbe rappresentare il 10-15% del Pil dei Paesi sviluppati nei prossimi quindici anni, “a condizione che le banche e i governi sostengano i progetti”. Ma serve anche che si sviluppino ecosistemi che riuniscano piani di formazione, ricerca e investitori, come ha fatto la Francia negli anni ’60 nei settori del petrolio e del nucleare, quando ha creato l’istituto di ricerca IFP Energies nouvelles, ad esempio.

In un recente articolo intitolato ‘Batteries, the mineral loop’, il think-tank americano specializzato RMI stima addirittura che il picco dell’estrazione dei minerali strategici utilizzati nelle batterie dovrebbe verificarsi a metà degli anni 2030. Con il miglioramento delle tecniche di ricico e l’allungamento della vita delle batterie, la domanda di minerali vergini potrebbe essere pari a zero entro il 2040, sottolinea RMI. La cosiddetta miniera “urbana” del riciclaggio potrebbe allora essere sufficiente a soddisfare le esigenze del mercato delle batterie elettriche. Il mondo non avrebbe più bisogno di scavare.

Tags:
, , , , , ,

Dalla Ca’ Foscari un algoritmo per sostituire le terre rare

Era impossibile. Ora sarebbe fattibile, in qualche anno di lavoro. L’idea è combinare materiali semplici da reperire (sodio, potassio, ferro, titanio…) nella giusta quantità, per creare leghe metalliche nuove. Capaci – questo è l’obiettivo – di sostituire materiali critici e terre rare, e sviluppare tecnologia necessaria alla transizione ecologica con un basso impatto ambientale.

Impossibile: perché le combinazioni potenziali fra i possibili ingredienti sono pressoché infinite. Ora fattibile, grazie a un algoritmo.

Un team di ricercatori dell’università Ca’ Foscari, guidato dai fisici Stefano Bonetti e Guido Caldarelli, ha sviluppato infatti un sistema di calcolo – sarà ora brevettato – in grado di ottimizzare la ricerca di questi materiali in maniera efficiente.

“L’algoritmo ci aiuta a non affidarci al caso”, spiega Stefano Bonetti, “cosa che avviene invece per la maggior parte dei nuovi materiali scoperti”. I superconduttori sviluppati durante gli anni ‘80, per fare un esempio, sono arrivati in modo inaspettato. Storia simile per i magneti al neodimio, oggi utilizzati nei motori delle auto elettriche o nelle turbine eoliche: la giusta combinazione tra neodimio, ferro e boro ha portato a fortissime proprietà di magnetismo. Ma per arrivare alla formula perfetta si è dovuto procedere a tentativi. Troppi, se l’ambizione è quella di scoprire materiali capaci di replicare le proprietà di lantanio, cerio, cobalto oppure litio.

“Guidati dall’algoritmo, potremo testare in laboratorio il mix di diversi ingredienti, per arrivare a circa 100 combinazioni uniche al giorno”, continua Stefano Bonetti, “significa circa 100mila diverse combinazioni in tre anni di lavoro. Con questi numeri avremo buone probabilità di sostituire almeno un elemento critico con un altro: nuovo, abbondante, sostenibile”.

La domanda di materie critiche, come le terre rare, è sempre più in crescita (un mercato globale che passerà dai 2,8 miliardi di dollari del 2020 a 5,5 nel 2028). E il suo approvvigionamento in Europa sempre più dipendente dalla Cina. In Italia, secondo Confindustria, il 16% delle importazioni sono a rischio, e sono 333 i prodotti critici per i quali l’industria risulta vulnerabile.

Anche per questo la tematica è stata presentata in audizione alla commissione esteri della Camera. Secondo i ricercatori, l’effetto positivo sul sistema nazionale può portare a un ruolo strategico dell’Italia nelle politiche per i materiali sostenibili, con ricadute sul mondo produttivo (il solo settore microelettronica ha un valore stimato di 700 miliardi nel 2027).

E fuori dall’Italia? “Questo tipo di ricerca viene svolto utilizzando l’intelligenza artificiale”, continua Stefano Bonetti, “ma mancano purtroppo buoni database dedicati ai materiali esistenti su cui allenare i modelli di AI”. Anche questo sarà un obiettivo dei fisici italiani: dopo l’algoritmo, si punta a creare un database di materiali mirati a sostituire le terre rare.

L’invito della ricerca alle istituzioni è credere nel progetto. “Per ora abbiamo lavorato di notte e nei weekend”, racconta Bonetti, “ma sarebbe strategico inserire la ricerca di materiali sostenibili tra le priorità dei prossimi anni, attraverso lo stanziamento di fondi europei mirati alla sostituzione dei materiali critici con materiali sostenibili e l’utilizzo di e fondi PNRR per la ricerca sui materiali sostenibili”.

Tags:
, ,

Il Green Deal non si può fare senza Cina: lo studio dell’Europarlamento

Il Green Deal europeo non può fare a meno della Cina. Il cambio di paradigma operato dalla Commissione von der Leyen produce una dipendenza, tutta nuova, da cui sottrarsi non appare possibile. Perché la repubblica popolare è troppo presente in quei settori e in quei mercati di cui l’Ue è povera eppur tanto, troppo bisognosa. Per fare della transizione verde servono terre rare, ma pure metalli quali niobio e tantalio, “essenziali per l’industria della difesa e l’energia rinnovabile in tutto il mondo”, rileva un’analisi del centro studi e ricerche del Parlamento europeo. Queste risorse sono tutte in mano cinese.

Considerando l’agenda politica europea e il contesto geopolitico internazionale, “gli impegni di neutralità climatica dell’Ue e le risposte degli Stati membri ai rischi sollevati dall’invasione russa dell’Ucraina hanno contribuito a una crescente domanda di tali metalli che dovrebbe continuare a medio termine”. Nel 2020, si ricorda nel documento, la Commissione europea ha stimato che la domanda di elementi di terre rare utilizzati nei magneti permanenti aumenterebbe di dieci volte entro il 2050. Con la Cina e le sue industrie a farla da padrone per una politica ponderata che ha permesso di conquistare vantaggio.

“La Cina beneficia di un controllo schiacciante dell’estrazione e della lavorazione delle terre rare, un’industria considerata di grande importanza strategica”. Per l’Unione europea “evitare ogni cooperazione con aziende legate alla Cina potrebbe rivelarsi impossibile in un settore dominato in modo schiacciante dalla Cina”. L’unica strada percorribile, per non ritrovarsi tra le braccia del Dragone, è scegliere con cura gli investimenti e i partner. Si tratterebbe di procedere ad uno ‘screening’ delle imprese, della loro partecipazione azionaria asiatica e i lori rapporti con la Repubblica popolare cinese, presente anche nell’unico polo di lavorazione delle terre rare su suolo europeo.

L’Ue è in ritardo. Ha avviato una transizione senza essere pronta. “Gli Stati membri dell’Ue non dispongono di miniere di terre rare attive, mentre allo stesso tempo importanti progetti di estrazione di terre rare al di fuori della Cina, come quelli in Groenlandia, non sono ancora diventati operativi”. Inoltre, “anche la capacità di trasformazione europea è limitata, poiché è in gran parte concentrata in un unico impianto, vale a dire lo stabilimento Silmet in Estonia”. Ma di proprietà extra-Ue. Silmet a è di proprietà della Neo Performance Materials Corp (Npm), azienda canadese con sede a Toronto. Principale azionista di Npm è l’azienda australiana Hastings Technology Metals Ltd, attiva nel settore delle terre rare. “Wyloo Metals, di proprietà del fondo di investimento Tattarang, ha finanziato Hastings per l’acquisizione di Npm”. In questo gioco di acquisizioni e partecipazioni, “Tattarang è ancora di proprietà della famiglia dell’imprenditore minerario australiano Andrew Forrest, i cui legami con la Cina sono particolarmente estesi”. In particolare “la sua attività principale, Fortescue Metals Group, estrae ed esporta minerale di ferro in Cina, che è il mercato principale dell’azienda per questo prodotto. Forrest è stato ripetutamente collegato ai tentativi del partito-stato cinese di influenzare la politica del suo paese d’origine”.

Il dominio cinese su terre rare, niobio e tantalio si spiega anche con una politica avviata con largo anticipo, mirata e finalizzata a conquistare vantaggi. In aggiunta al suo controllo sulle risorse di terre rare, ricorda il documento, “ la Cina ha ripetutamente cercato di ottenere il controllo di importanti giacimenti all’estero, una strategia coerente con il desiderio di mantenere la leva finanziaria che la Cina ha sfruttato per fini politici controversi”. Oltre al pieno controllo della catena di approvvigionamento della Cina, il predominio del mercato globale delle terre rare “significa che il Paese può scegliere di assumere una posizione ostile nel raggiungimento degli obiettivi politici”, come dimostrato dagli eventi del 2010, quando il governo cinese ha imposto quote di esportazione al Giappone e ha interrotto le esportazioni poiché ha chiesto il rilascio di un capitano cinese detenuto per aver pescato in acque che la Cina rivendica come proprie. Se è vero che “nel 2023 i resoconti dei media hanno affermato che il governo stava prendendo in considerazione un divieto di esportazione di terre rare”, Green Deal e transizione verde europea passano per la Cina.

Tags:
, , , , ,

In Svezia il più grande giacimento di terre rare in Europa: essenziali per transizione ‘green’

Il più vasto ‘deposito conosciuto’ di terre rare in Europa. Si trova nella regione mineraria di Kiruna, nell’estremo nord della Svezia, ed è stato scovato dal gruppo minerario LKAB. Oltre un milione di tonnellate che fanno ben sperare verso una maggiore autonomia del Vecchio Continente ansioso di ridurre la sua dipendenza dalla Cina per i metalli essenziali per la transizione verde. “Questo è il più grande deposito conosciuto di elementi di terre rare nella nostra parte del mondo, e potrebbe diventare un elemento importante per la produzione delle materie prime fondamentali assolutamente cruciali per la transizione verde“, ha infatti dichiarato Jan Moström, CEO dell’azienda svedese.

Al momento resta ancora da stabilire l’esatta estensione del deposito ma, secondo le stime attuali, rappresenterebbe meno dell’1% delle riserve mondiali, stimate finora in 120 milioni di tonnellate dall’US Geological Survey. La scoperta è comunque una buona notizia per un’Unione Europea la cui industria ha bisogno di metalli per fabbricare veicoli elettrici o più turbine eoliche. Attualmente, il 98% delle terre rare utilizzate nell’Ue viene importato dalla Cina, che ha quindi un monopolio virtuale nel settore.

“Il nostro fabbisogno di terre rare da solo aumenterà di cinque volte entro il 2030“, aveva affermato la presidente della Commissione europea Ursula von der Leyen nel suo discorso sullo stato dell’Unione lo scorso settembre. “Dobbiamo evitare di ritrovarci di nuovo in una situazione di dipendenza, come per petrolio e gas“, aveva avvertito, annunciando per l’occasione lo sviluppo di un regolamento europeo sulle materie prime critiche.

Nei suoi sforzi per frenare il riscaldamento globale, l’Ue ha anche posto fine alle vendite di nuove auto a benzina e diesel a partire dal 2035, da sostituire con modelli elettrici. “L’elettrificazione, l’autosufficienza e l’indipendenza dell’Ue nei confronti di Russia e Cina partiranno dalla questa miniera“, ha affermato la vicepremier svedese e ministra dell’Economia e dell’energia, Ebba Busch. Oltre ai magneti permanenti delle turbine eoliche e delle auto elettriche, alcuni di questi metalli rari sono utilizzati nella composizione di schermi televisivi, droni o persino dischi rigidi.
Per sostituire gli idrocarburi e raggiungere la neutralità del carbonio nel 2050, l’Ue avrà bisogno di 26 volte più terre rare entro quella data rispetto ad oggi, ha calcolato l’Università KU Leuven.
E non è un caso che l’annuncio di LKAB, un gruppo pubblico, si avvenuto durante una visita a Kiruna della delegazione della Commissione Europea. A breve termine, Busch ha sottolineato l’importanza per l’Ue di “diversificare” l’origine delle sue importazioni. “Ma a lungo termine, non possiamo fare affidamento esclusivamente su accordi commerciali“, ha detto.

Tuttavia, secondo LKAB, resta da percorrere “un lungo cammino” prima che il giacimento possa essere sfruttato. Alla domanda sulla data prevista, l’ad Moström ha risposto che dipenderà dalla richieste delle case automobilistiche e dalla velocità di ottenimento delle necessarie autorizzazioni che, secondo la sua esperienza, richiedono “tra i 10 e i 15 anni“. “Sono fiducioso che questo avrà un impatto considerevole” per ridurre la dipendenza dalla Cina, ha spiegato, stimando che il giacimento di Kiruna consentirebbe di fabbricare “una parte significativa” dei magneti utilizzati nei motori delle auto elettriche prodotte in Europa entro il 2035.

La Svezia aveva già un deposito di questo tipo, ma più piccolo, a Norra Kärr, nel sud del paese, attualmente inutilizzato. In Europa, comunque, non esiste alcuna miniera di terre rare.

Tags:
, , , ,