Come ci ha ricordato l'Associazione dei costruttori europei (Acea) nel 2022, il mercato delle auto elettriche sta crescendo costantemente e ha superato il 12% delle vendite di auto nuove nell'Unione europea, un ulteriore incremento rispetto al più 9,1% del 2021. Dato che sempre più auto elettriche circolano e circoleranno sulle strade europee, è conseguentemente aumentato anche l’uso dei metalli critici necessari per la componentistica di motori elettrici ed elettronica. Secondo lo studio “Material composition trends in vehicles: critical raw materials and other relevant metals”, realizzato dall’Università Chalmers tekniska högskola di Göteborg per conto del Joint Research Centre (JRC) della Commissione europea già nel 2021, “Con gli attuali livelli di produzione di materie prime, in futuro non ci sarà abbastanza di questi metalli, nemmeno se il riciclaggio aumenterà”. L’università tecnica svedese ricordava che “L’elettrificazione e la digitalizzazione stanno portando a un costante aumento del fabbisogno di metalli critici nel parco veicoli dell’Unione. Inoltre, solo una piccola parte dei metalli viene attualmente riciclata dai veicoli fuori uso. I metalli molto ricercati, come il disprosio, il neodimio, il manganese e il niobio, sono di grande importanza economica per l’Ue, mentre la loro offerta è limitata e ci vuole tempo per aumentare la produzione di materie prime. La nostra crescente dipendenza da loro è quindi problematica per diversi motivi”.
Secondo Maria Ljunggren, una delle autrici della ricerca, “L’Ue è fortemente dipendente dalle importazioni di questi metalli perché l’estrazione è concentrata in pochi Paesi come Cina, Sudafrica e Brasile. La mancanza di disponibilità è un problema sia economico che ambientale per l’Ue e rischia di ritardare il passaggio alle auto elettriche e alle tecnologie sostenibili dal punto di vista ambientale”. Inoltre, poiché molti di questi metalli sono scarsi, “rischiamo anche di renderne difficile l’accesso alle generazioni future se non siamo in grado di utilizzare ciò che è già in circolazione”. La grave situazione che colpisce le materie prime critiche e strategiche dell’Europa è stata ben evidenziata nel Critical Raw Materials Act elaborato lo scorso marzo dalla Commissione Europea. La proposta di legge sottolinea la necessità di rafforzare la cooperazione con partner commerciali esterni affidabili, che gli Stati membri migliorino il riciclaggio delle materie prime critiche, oltre ad esplorare le proprie risorse geologiche. La Svezia, ha già cominciato e all’inizio di quest’anno la società mineraria statale LKAB ha riferito di depositi significativi di terre rare a Kiruna dove si troverebbero risorse minerarie per oltre un milione di tonnellate di ossidi, attualmente il più grande deposito conosciuto in Europa. “Questo è estremamente interessante, - ha dichiarato la Ljunggren - in particolare la scoperta del neodimio che, tra le altre cose, viene utilizzato nei magneti dei motori elettrici. La speranza è che ci aiuti a renderci meno dipendenti dalle importazioni a lungo termine”.
Attraverso i dati dei Laboratori federali svizzeri di scienza e tecnologia dei materiali (EMPA), i ricercatori del JRC hanno elaborato il Raw Materials in Vehicles un database estremamente aggiornato di tutti i metalli attualmente in uso nel parco veicoli europeo, che copre 60 tipi di veicoli di peso inferiore a 3,5 tonnellate provenienti da tutti gli Stati membri dell’Unione. L’indagine, che ha analizzato 11 diversi metalli per il periodo dal 2006 al 2023 (con gli ultimi 3 anni valutati come previsione), ha dimostrato che la presenza nel tempo di metalli nei veicoli nuovi, in uso e riciclati, “È aumentata in modo significativo nei veicoli” e che “Molti degli elementi delle terre rare sono tra i metalli che sono aumentati di più”. Uno sviluppo che i ricercatori ritengono continuerà. Per la Ljunggren, ad esempio, “L’utilizzo di neodimio e disprosio è aumentato rispettivamente di circa il 400 e il 1.700% nelle nuove auto, e questo ancor prima che l’elettrificazione decollasse”. Un grosso problema è che questi materiali, che si trovano in concentrazioni molto piccole in ogni auto e sono quindi economicamente difficili da riciclare. Per la Ljunggren, quindi, “Se si vuole aumentare il riciclo, le auto devono essere progettate per consentire il recupero di questi metalli, mentre devono essere messi in atto incentivi e processi flessibili per un maggiore riciclo. Ma questa non è la realtà attuale”. Se è importante aumentare il riciclo, allo stesso tempo è chiaro che un aumento del riciclaggio da solo non può soddisfare il rapido processo di elettrificazione dei veicoli, pertanto, “È necessario prestare maggiore attenzione a come sostituire questi metalli con altri materiali. Ma a breve termine sarà necessario aumentare l’estrazione nelle miniere se non si vuole frenare l’elettrificazione”.
A conclusioni simili sono arrivati anche i ricercatori della Cornell University con lo studio “Trade-off Between Critical Metal Requirement and Transportation Decarbonization in Automotive Electrification”, pubblicato in aprile su Nature Communications, che documenta come di fronte ai tassi di crescita richiesti dall’elettrificazione, la domanda di litio, nichel, cobalto, manganese e platino per batterie aumenterà vertiginosamente nei prossimi anni, ponendo problemi cogenti di natura geopolitica. Se si realizza uno scenario in cui il 40% dei veicoli è elettrico entro il 2050, secondo lo studio la necessità di litio a livello globale aumenterà del 2,909% rispetto al livello del 2020. Se invece il 100% dei veicoli sarà elettrico entro il 2050, il fabbisogno di litio sarà più che raddoppiato (+7.513%). Per quanto riguarda il nichel, invece, il fabbisogno globale annuo al 2050 varia da 2 milioni di tonnellate, dove il 40% dei veicoli è elettrico, a 5,2 milioni di tonnellate, dove tutti i veicoli sono elettrici. La domanda annuale di cobalto, da qui al 2050, passerà da 0,3 a 0,8 milioni di tonnellate e quella di manganese da 0,2 a 0,5 milioni di tonnellate. Se oggi l’estrazione di metalli e minerali critici è basata soprattutto in Paesi come Cile, Congo, Indonesia, Brasile, Argentina e Sud Africa, politicamente instabili, per l’autore senior della ricerca Fengqi You “Le forniture instabili di metalli e minerali critici possono esacerbare i rischi di approvvigionamento in caso di domanda in aumento”. Se per la decarbonizzazione europea i veicoli elettrici sono una strada obbligata, con la nostra dipendenza da metalli critici occorre farci i conti per tempo. Per You è necessario reagire “Investendo di più nel riciclo delle batterie esauste (e non solo), da cui è possibile ricavare importanti quantitativi di materie prime critiche, ma anche intessendo rapporti commerciali affidabili per diversificare le fonti di approvvigionamento”. Il passaggio dai metalli critici ad uno "sviluppo critico" appare una prospettiva eternamente realistica.
Alessandro Graziadei
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