Xinjiang rare earth mine, Peter Chou Kee Liu, flickr.com

Diciassette metalli fino a cento anni fa sconosciuti, oggi sono la chiave delle tecnologie più avanzate. Si chiamano terre rare e sono diventate decisive negli equilibri geopolitici. La Cina controlla de facto quasi tutta la produzione mondiale. L’interruzione della fornitura metterebbe in ginocchio in pochi giorni l’industria militare, aerospaziale ed elettronica dei paesi occidentali. La questione non è solo commerciale, ma centrale per il contenimento dell’ascesa della Cina a superpotenza planetaria. Poche persone sono consapevoli dell’enorme importanza che gli elementi delle terre rare hanno nella loro vita quotidiana. Oggi è quasi impossibile che un qualsiasi componente con un certo contenuto tecnologico non abbia tra i suoi costituenti una percentuale di terre rare il cui utilizzo si estende quasi indefinitamente nelle grandi industrie, dall’aerospaziale all’elettronica di consumo. La risposta al contenimento del potere commerciale cinese la fornisce, anche in questa circostanza, un cambio di paradigma delle nostre comunità, un sistema di riciclo dei metalli del gruppo delle terre rare basato su principi di economia circolare e di dimensioni continentali che ne assicurino economie di scala, creazione di valore e sostenibilità.

Pochi giorni prima che Donald Trump cedesse lo Studio Ovale a Joe Biden, Pechino sguaina la propria spada, e per bocca del Ministero dell’industria e delle tecnologie dell’informazione dichiara che ha appena avviato una consultazione pubblica per rafforzare la regolamentazione dell’industria delle terre rare.

La questione è particolarmente spinosa per Stati Uniti, Unione Europea e Giappone in quanto i diciassette elementi chimici che compongono il gruppo delle terre rare, meglio conosciuti come lantanoidi, sono fondamentali per le nuove tecnologie utilizzate per la produzione di energia pulita.

Inoltre, questi diciassette metalli sono utilizzati anche nella produzione di componenti elettronici per applicazioni militari e aerospaziali. Secondo l’Air Force Magazine, per produrre un caccia multiruolo Lockheed Martin F-35 Lightning II sono necessari 417 chilogrammi di terre rare. Per un cacciatorpediniere missilistico Burke DDG-51 ci vogliono 2.359 chilogrammi e per un sottomarino a propulsione nucleare SSN-774 Virginia ne servono altrettanti 4.173 chilogrammi. Si tratta di quantità considerevoli, che segnalano che esiste un elevato e reale rischio di interruzione della fornitura di tali materiali a causa delle posizioni commerciali restrittive che la Cina assume o può assumere, anche se è membro dell’Organizzazione mondiale del commercio.

I principi di una politica commerciale ostile per le terre rare riverberano nei corridoi del potere cinese ogni qual volta Pechino si trova in controversie politiche ed economiche, oppure quando vuole rafforzare la sua posizione negoziale attorno ai tavoli diplomatici. È uno strumento geopolitico per ottenere cambiamenti comportamentali dai governi dei paesi con cui la Cina si scontra o entra in conflitto, in particolare gli Stati Uniti e il Giappone. Si racconta che nella primavera del 1992, durante una visita alla miniera di terre rare di Bayan Obo nella regione autonoma della Mongolia Interna e poco prima del suo ritiro dalla scena politica, Deng Xiaoping abbia pronunciato, con un sorrisetto di soddisfazione, la massima premonitrice “Il Medio Oriente ha il petrolio, la Cina ha terre rare”.

Le terre rare non sono in verità rare per l’abbondanza crostale media, quanto invece per la bassa concentrazione dei loro depositi, che rende i costi minerari così alti da essere ingiustificati economicamente, a meno che i salari siano mantenuti estremamente bassi o le imprese estrattrice siano supportate da sussidi statali, come, appunto, nel caso della Cina.

Se poi a ciò si aggiungono i nefasti effetti sull’ambiente e sulla salute causati dai processi di raffinazione delle terre rare che i paesi sviluppati non vogliono più all’interno dei propri confini, allora ecco come intorno al 1990 la Cina diventa il più grande produttore al mondo di elementi delle terre rare, con una quota che oscilla negli anni tra il 60% e il 90% della produzione mondiale, ciononostante, in termini di riserve la Cina detiene solamente il 37% della quota globale, come riporta l’agenzia scientifica US Geological Survey.

Se la Cina detiene la produzione mondiale di terre rare e, quindi, il controllo dei prezzi che le consente di schiacciare qualsiasi industria nascente o rinascente in quei paesi che si definiscono suoi rivali sistemici e come pure suoi concorrenti economici, la domanda che sorge è se ci sono modi per compensare questa posizione dominante agendo al di fuori delle strutture e delle sovrastrutture dell’Organizzazione mondiale del commercio.

Al primo sguardo appaiono tre percorsi strategicamente percorribili: l’estrazione e la raffinazione delle terre rare entro i confini nazionali, la riduzione dell’uso delle terre rare oppure la loro sostituzione con materiali alternative sebbene meno performanti, e infine la creazione di un efficiente sistema per il riciclo dei rifiuti utili dai quali estrarre i metalli del gruppo delle terre rare, in particolare apparecchiature elettroniche come batterie, magneti permanenti e lampade fluorescenti.

La terza via è più percorribile delle prime due purché il sistema di riciclo sia costruito su larga scala con dimensioni sovranazionali come quelle dell’Unione europea, e prendendo in considerazione i benefici ottenuti nell’intero ecosistema, mitigando così l’impatto ecologico del loro sfruttamento.

La Commissione europea, tra gli altri, prevede per i prossimi anni una crescita della domanda di terre rare a un ritmo vertiginoso a causa dello spostamento delle preferenze dei consumatori verso prodotti ad alto contenuto tecnologico e zero impatto ambientale. Pertanto, il recupero degli elementi del gruppo delle terre rare da rottami elettronici diviene estremamente importante per ragioni sia economiche che ambientali, inserendosi coerentemente in un modello che valorizza circolarmente i flussi dei materiali tecnici.

Secondo uno studio condotto nel 2013 dal Programma delle Nazioni Unite per l’ambiente, il volume dei rifiuti da apparecchiature elettriche ed elettroniche nel mondo è stimato a ben 50 milioni di tonnellate l’anno, una quantità enorme che, ipotizzando una popolazione globale di sette miliardi di persone, corrisponde a circa sette chilogrammi pro capite.

Secondo l’Ufficio statistico europeo, nei 27 paesi membri dell’Unione europea, la quantità di rifiuti da apparecchiature elettriche ed elettroniche generata nel 2017 è stata di 7,4 tonnellate, valore che è cresciuto in media del 4,7% l’anno nei cinque anni precedenti, di cui solo il 50% è stato riciclato. Il valore di mercato dei rottami elettronici è stimato da Frost & Sullivan, una società di ricerche di mercato a Mountain View, in California, intorno a 1,3 miliardi di euro, una cifra apparentemente piccola, ma non per le tante piccole e medie imprese dell’Unione europea che può beneficiare di tale opportunità.

I dati della Commissione europea mostrano che il fatturato medio delle piccole e medie imprese è di circa 200mila euro. Pertanto, un tale valore di mercato genererebbe un fatturato per circa 6.500 piccole e medie imprese – un risultato non irrilevante poiché le piccole e medie imprese rappresentano il 99,8% di tutte le imprese non finanziarie, di cui il 93% ne ha meno di dieci dipendenti.

Il fattore determinante di qualsiasi passaggio al riciclo su scala industriale non è tanto lo sviluppo di nuove tecnologie per il recupero di terre rare dai rifiuti delle apparecchiature elettriche ed elettroniche, quanto piuttosto le economie di scala e l’esistenza di una filiera efficace che garantiscono la disponibilità dei rifiuti da riciclare secondo la tecnologia di raffinazione adatta allo specifico prodotto da riciclare e al particolare metallo da recuperare, e un esempio ci è dato dall’idrometallurgia per i dischi rigidi dei computer, la priorità, dunque, è affrontare le lacune esistenti nella catena di approvvigionamento piuttosto che sviluppare nuove processi industriali.

Di conseguenza, è necessario sviluppare sistemi che includano la raccolta, lo smontaggio e lo smistamento di rifiuti utili contenenti terre rare in centri di raffinazione che utilizzino determinate tecnologie per recuperare singoli elementi di terre rare da specifici componenti elettronici, ad esempio, il neodimio proviene dai dischi rigidi dei computer o il cerio dai convertitori catalitici delle auto.

Attualmente il modello logistico-produttivo che più si avvicina a questo schema è quello delle lampade fluorescenti da cui si recuperano almeno sei lantanidi. Questo modello può essere preso come primo riferimento per creare un’industria del riciclo delle terre rare su larga scala, in cui, in un territorio specifico come l’Unione europea, le aziende sono collocate in una struttura piramidale integrata contenente in alto un piccolo numero di imprese molto grandi focalizzate sulla raffinazione e fusione di metalli, un numero maggiore nella fascia centrale della piramide dedito allo smontaggio, pretrattamento e messa in sicurezza dei rifiuti utili e, infine, un numero molto maggiore di piccole e medie imprese alla base della piramide destinato alla raccolta e al ricevimento delle apparecchiature elettriche ed elettroniche, imprese che hanno bisogno, contrariamente all’opinione comune, di elevate conoscenze e competenze tecniche, tecnologiche, manageriali come pure imprenditoriali.

Qualcuno può obiettare che l’industria per il recupero delle terre rare dai rifiuti delle apparecchiature elettriche ed elettroniche dipende dai prezzi di mercato delle terre rare, ma il problema attuale non è affatto il profitto o, almeno, lo è solo da una prospettiva miope. Il vero obiettivo è proteggere dal dispotico monopolio cinese le nostre industrie più avanzate che utilizzano secondo principi dell’economia circolare terre rare per la produzione di componenti ad alto contenuto tecnologico per applicazioni aerospaziali, energetiche, automobilistiche ed elettroniche.

L’economia circolare, un nuovo paradigma ineluttabile e inarrestabile dal quale nessuna impresa moderna può sottrarsi, comporta la trasformazione dei prodotti destinati all’incenerimento in metalli ad alto valore economico, liberando il nostro territorio da montagne di rifiuti generando nuovi posti di lavoro ben qualificati e ben retribuiti tra tecnici, tecnologi e ricercatori altamente specializzati.

L’articolo è stato pubblicato in lingua inglese e in forma ridotta da Aspenia online il 29 aprile 2021, e successivamente in forma ampliata sulla rivista trimestrale di carta stampata Aspenia il 9 giugno 2021.