I minerali critici per la transizione energeticafrancesco.suman
Mar, 05/11/2021 – 08:29


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Francesco Suman

Sotto la Foresta Nera nel sud ovest della Germania, nella valle dell’Alto Reno, secondo quanto riporta Reuters, potrebbe nascondersi un enorme giacimento di litio, 300 km di lunghezza per 40 km di larghezza: una quantità sufficiente per produrre 400 milioni di auto elettriche.

In Europa esiste già un ricco giacimento di oro bianco (così viene chiamato il litio) nel nord del Portogallo, ma quello tedesco potrebbe essere uno dei depositi più grandi al mondo e, al contempo, un inaspettato asso nella manica della strategia industriale europea, delineata in un documento pubblicato il 5 maggio. Nella transizione ecologica e digitale l’Europa infatti mira a rafforzare il mercato interno e rendersi sempre meno dipendente dalle importazioni, specialmente di materie prime.

E proprio ai minerali necessari a rendere operativa la transizione ecologica è dedicato l’ultimo rapporto dalla IEA (International Energy Agency), l’agenzia internazionale dell’energia, organo fondato nel 1974 dall’Ocse (l’organizzazione per la cooperazione e lo sviluppo economico) dopo la crisi petrolifera.

Nella presentazione del rapporto, il direttore dell’agenzia Fatih Birol ha lanciato un monito: per raggiungere gli obiettivi di zero emissioni nei prossimi decenni, la domanda di minerali critici aumenterà mano a mano che la transizione ecologica verrà messa in atto. Per il solo settore energetico la domanda di minerali potrebbe crescere di 6 volte entro il 2040, mentre forniture insufficienti rischierebbero di ritardare la transizione e farne lievitare i costi.

SOCIETÀ

“Un sistema energetico alimentato da tecnologie per l’energia pulita differisce profondamente da un sistema alimentato dalle tradizionali risorse degli idrocarburi” scrivono in apertura gli autori del rapporto Iea sui minerali critici per la transizione energetica. “Un’auto elettrica necessita di una quantità di minerali 6 volte superiore a un’auto convenzionale, una centrale eolica onshore ha bisogno di 9 volte le risorse minerarie di una centrale a gas”.

Oggi nel mondo la nuova capacità elettrica istallata è rinnovabile all’80%. Di conseguenza è aumentato anche l’impiego di minerali: dal 2010 la quantità di minerali necessaria a un’unità di generazione di energia è già aumentata del 50%.

Naturalmente tecnologie diverse necessitano di diversi materiali. Litio, nickel, cobalto, manganese e grafite sono cruciali per le batterie. Gli elementi delle cosiddette “terre rare” (un pacchetto di 15 elementi “lantanoidi”, più scandio e ittrio) sono essenziali per i magneti, per le turbine eoliche e per i motori elettrici. Mentre le reti elettriche necessitano di una grande quantità di rame e alluminio.

Ad oggi la maggior parte del litio estratto è già destinato al trasporto elettrico e alle batterie e si stima che entro il 2040 anche la maggior parte del nickel sarà destinata al medesimo settore. In uno scenario in cui gli obiettivi climatici degli accordi di Parigi vengono raggiunti, secondo il rapporto della Iea, alle tecnologie che generano energia pulita sarà destinato il 40% di tutto il rame e di tutte le terre rare estratti nel mondo, il 60% o 70% di tutto il nickel e di tutto il cobalto e quasi il 90% di tutto il litio.

Complessivamente il rapporto stima che entro il 2040 la domanda di minerali crescerà di 4 volte ed entro il 2050, nello scenario auspicato dagli accordi di Parigi, di ben 6 volte.

All’interno di questa complessiva crescita di domanda, alcuni minerali verranno richiesti in maniera sproporzionatamente maggiore di altri. Il settore dei veicoli elettrici e dei sistemi di accumulo entro il 2040, in uno scenario di raggiunta sostenibilità, chiederanno 30 volte più minerali di quanto fanno oggi: “il litio vede la crescita maggiore, con una domanda che cresce di 40 volte nel 2040, seguito da grafite, cobalto e nickel che cresceranno di circa 20-25 volte” scrive il rapporto. Materiali come il rame vengono ad oggi già estratti molto più del litio, ma per l’espansione delle reti elettriche è previsto che anche la domanda di rame raddoppierà nello stesso periodo.

Anche le terre rare saranno più richieste dalle tre alle sette volte entro il 2040, a seconda delle scelte che verranno fatte in merito alle turbine eoliche.

Ad una crescita così consistente della domanda, non è detto che corrisponda una disponibilità sufficiente di materia prima, sostiene il rapporto: “in uno scenario coerente con gli obiettivi climatici, è stimato che la fornitura attesa dalle miniere esistenti e da quelle in via di apertura incontri solo la metà delle necessità di litio e cobalto, e l’80% della domanda di rame, al 2030”.

“Oggi i meccanismi per la sicurezza energetica internazionale sono progettati in modo da difendersi dai rischi di interruzione o di picchi nei prezzi degli idrocarburi, in particolare del petrolio. I minerali presentano altri tipi di sfide, ma la loro crescente importanza richiede che i decisori politici espandano i loro orizzonti e considerino nuove potenziali vulnerabilità” ammonisce il rapporto. “Preoccupazioni a riguardo della volatilità dei prezzi e della fornitura non scompariranno in un sistema energetico elettrificato e rinnovabile”.

Alcune vulnerabilità del mercato dei minerali dunque vanno affrontate per tempo. Una di queste è la concentrazione della produzione globale: per quanto riguarda litio, cobalto e terre rare i tre maggiori produttori al mondo (rispettivamente Australia, Repubblica Democratica del Congo e Cina) “hanno il controllo di circa i tre quarti della produzione globale. E in alcuni casi un singolo Paese è responsabile da solo di circa la metà della produzione globale di un minerale”.

Molti siti poi sono soggetti a notevoli rischi climatici che ne mettono a repentaglio la regolarità di estrazione. “Oltre il 50% della produzione di litio e rame è oggi concentrata in aree con alti livelli di stress idrico. Alcune delle regioni che sono tra le maggiori produttrici come Australia, Cina e Africa sono soggette a ondate di calore estreme e inondazioni”.

Per ridurre il rischio globale di carenza di disponibilità di minerali, un aspetto fondamentale riguarda quindi la capacità di riciclare le componenti delle tecnologie per le energie rinnovabili. Nel 2030 ci si aspetta di vedere giungere a fine vita la prima grande ondata di batterie per veicoli elettrici. Gli autori del rapporto IEA stimano che per il 2040 il riciclo di rame, litio, nickel e cobalto provenienti da batterie esauste potrà ridurre la necessità di estrazione di questi materiali di circa il 10%.

La transizione energetica non deve arrivare a dipendere dall’oro bianco (litio) o dall’oro blu (cobalto) nella stessa misura in cui l’economia dei combustibili fossili dipendeva e dipende dall’oro nero, con tutti i parallelismi geopolitici annessi. Sarà quindi indispensabile investire in ricerca e nelle strutture produttive dell’economia circolare per imparare a recuperare e riutilizzare quanti più minerali possibile. Altrimenti le miniere diventeranno i pozzi di petrolio del XXI secolo. Sempre che non lo siano già.

Il rapporto dell’agenzia internazionale dell’energia lancia un monito: il raggiungimento degli obiettivi climatici farà crescere di 6 volte entro il 2040 la domanda di minerali, quali litio, cobalto e terre rare, necessari a costruire le tecnologie della transizione energetica. Se non ce ne fossero abbastanza i tempi si allungherebbero e lieviterebbero i costi
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