Terre rare: perché sono strategiche, il dominio della Cina e la sfida del riciclo in Italia

Le terre rare sono una risorsa strategica che si trova in modo non uniforme sulla terra, non sono rare in quanto a diffusione, ma per la difficoltà e i costi di estrazione, accanto al fatto che si presentano in piccole quantità.

Essenziali in diversi ambiti tecnologici, dalla mobilità elettrica alla difesa, all’eolico, al medicale, le 17 terre rare si trovano anche negli smartphone, in lampade a led e pannelli solari. Inoltre, «con l’espansione dell’uso dell’IA e con la transizione energetica la richiesta di terre rare è destinata ad aumentare - spiega Francesca Fontana, ordinaria in Fondamenti chimici delle tecnologie all’Università degli studi di Bergamo -. La difficoltà di approvvigionamento è legata anche a fattori geopolitici dovuti al monopolio della Cina, che controlla circa il 70% dell’estrazione mineraria globale, con una produzione stimata di 270.000 tonnellate su un totale mondiale di 390.000. Gli Usa, secondi produttori, estraggono 45.000 tonnellate, seguiti da Australia e Myanmar.

Ma il vero collo di bottiglia, e fonte del potere della Cina, è la fase di lavorazione e raffinazione, che controlla quasi il 90% del totale. Un dominio assoluto nel caso (99,9%) di terre rare pesanti, come disprosio e terbio: anche i minerali estratti altrove vengono spesso spediti in Cina per la raffinazione finale».

L’impatto ambientale

«Per ogni tonnellata di terre rare estratte attualmente si producono circa 1,4 tonnellate di rifiuti radioattivi solidi, liquidi o gassosi, oltre a 1 tonnellata di acque reflue contaminate da solfato d’ammonio e metalli pesanti - spiega la docente - Nella miniera di Bayan Obo, la più grande in Cina, ogni anno per ogni 100 tonnellate di terre rare concentrate si producono 200 tonnellate di diossido di torio di scarto.

In Malesia due impianti di trattamento delle terre rare sono stati chiusi a causa dell’impatto ambientale». Contaminazione delle falde e dei raccolti, acidificazione delle acque e produzione di gas serra sono alcuni degli effetti immediati dell’estrazione delle terre rare, oltre all’inquinamento da raffinazione, con conseguenti emissioni di fumi e acque di scarico. Diversi gli studi per intercettare e smaltire i contaminanti radioattivi e altri si concentrano sull’ottenimento di terre rare dal trattamento di rifiuti di attività estrattive.

Terre rare dai rifiuti

I rifiuti elettronici costituiscono sia un rischio ambientale che una potenziale risorsa per il recupero di materie prime critiche: «globalmente 53,6 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici sono stati generati nel 2019, un numero destinato ad aumentare - spiega Fontana - Tuttavia, ad oggi, nonostante un’intensa attività di ricerca, nessuna tecnologia per il recupero delle terre rare dai dispositivi elettronici è matura, tanto che il recupero riguarda solo l’1% delle terre rare contenute in questi rifiuti, sia a causa delle minime quantità di ogni elemento nelle apparecchiature, sia perché queste non sono progettate per favorire il riciclo e il loro smantellamento richiede numerosi e complessi passaggi».

Verso un futuro circolare

Attualmente sta emergendo la necessità di adottare un approccio di economia circolare alle terre rare, anche se tecnologia e ricerca sono ancora in una fase embrionale. Secondo Fontana è importante considerare anche che «i progressi nel settore dell’intelligenza artificiale e la grande richiesta mondiale di dispositivi elettronici a prestazioni sempre migliori aumentano rapidamente la richiesta di questi materiali, che non hanno oggi alternative praticabili.

Inoltre, dato che il settore è quasi completamente monopolio della Cina, si pongono per gli altri Paesi possibili problemi di approvvigionamento, il che rende urgente la ricerca di soluzioni tecnologicamente realizzabili ed economicamente sostenibili». Tra le soluzioni che illustra la docente anche un approccio integrato alla produzione di terre rare che consideri la valutazione di impatto ambientale, le tecniche di estrazione, la scala di produzione, le condizioni di mercato e la legislazione; a questo si aggiunge la necessità di norme adeguate per il riciclo dei rifiuti elettronici e l’integrazione di nuove tecniche di recupero attualmente in studio, oltre all’esplorazione di sorgenti alternative di materiali di scarto sfruttabili economicamente, sia per valorizzare i rifiuti che per ridurre l’impatto ambientale.

In Italia gli scarti del Sulcis sono una risorsa

Anche in Europa il riciclo è una soluzione in grado di coniugare sostenibilità e più autonomia di approvvigionamento, grazie al piano RESourceEU, che punta a ridurre la dipendenza da altri paesi e garantire un accesso alle terre rare; due le linee d’azione secondo la professoressa Fontana: «da un lato il piano pone l’accento sulla produzione interna, basata essenzialmente sul riciclo dei rifiuti da apparecchiature elettriche ed elettroniche (Raee), dato che l’Ue non dispone di miniere di terre rare e dall’altro si propone di importare terre rare da paesi diversi dalla Cina, come Usa, Australia o Myanmar». In Italia l’approvvigionamento è regolato dallo Stato agevolando la possibilità di estrarre sostanze minerali da depositi di rifiuti abbandonati. «Molti depositi di questo tipo sono presenti, ad esempio, in Sardegna, nella zona mineraria del Sulcis-Iglesiente, e presso il sito di produzione di alluminio, oggi dismesso, di Portovesme, dove giacciono 30 milioni di tonnellate di fanghi rossi di scarto».