Materie prime critiche per la transizione energetica

Le "prime critiche" sono delle materie prime che sono giudicate importanti da un settore produttivo, un'azienda o uno Stato, ma che sono anche a rischio di approvvigionamento, il cui mancato reperimento potrebbe interrompere improvvisamente il processo produttivo.

Per questo motivo, le materie prime critiche sono di grande importanza per la transizione energetica in corso, la quale mira a sostituire i combustibili fossili con energie rinnovabili e a ridurre le emissioni di CO2. In particolare, l'Unione Europea ha recentemente pubblicato una lista di tre materie prime critiche per la transizione energetica.

Tra le Materie Prime Critiche più importanti per la transizione energetica ci sono tre elementi fondamentali per lo sviluppo di tecnologie che consentono di abbattere le emissioni di CO2: il litio, il cobalto e il neodimio. Questi elementi sono contenuti in molti oggetti di uso quotidiano e sono spesso trascurati perché poco conosciuti dal grande pubblico.

Il Neodimio, ad esempio, è fondamentale per la produzione di magneti molto potenti utilizzati in molte tecnologie rinnovabili, come ad esempio i generatori eolici. Anche se spesso trascurati, questi elementi sono diventati sempre più importanti negli ultimi anni per la transizione energetica, e la loro disponibilità può rappresentare una sfida importante per il futuro. Il  Neodimio, che è spesso poco conosciuto dalle persone nonostante la sua diffusa presenza nella vita quotidiana. Il Neodimio è un metallo grigio contenuto in molti oggetti, come ad esempio lo smalto elettronico, e appartiene alla serie dei lantanidi. Questa serie di elementi chimici era spesso trascurata in passato, ma oggi è considerata molto importante. E' uno degli elementi più importanti di questa serie e ha molte applicazioni pratiche. 

La tavola periodica degli elementi contiene molti degli elementi che usiamo nella vita quotidiana, ad esclusione degli elementi radioattivi e sintetici che durano solo per pochi milioni di anni e siamo in grado di utilizzare gli elementi chimici in modo sempre più avanzato grazie all'avanzamento tecnologico degli ultimi 40 anni, il che ci consente di fare cose che in passato erano impensabili. Questo vale sia per i telefoni cellulari che per i computer e per le tecnologie utilizzate per la produzione di energia. 

Se pensate alla generazione di energia nel 800, si bruciava solo legna o carbone, ma c'erano anche il ferro e altri elementi perché servivano per le caldaie. Oggi, per generare energia, abbiamo creato oggetti estremamente complessi dal punto di vista tecnologico e chimico. La nostra tecnologia si nutre di una dieta molto variegata, in particolare gli elementi chimici come il neodimio che sono un componente fondamentale dei magneti.

I magneti che tutti noi utilizziamo nei nostri smartphone, auricolari e cuffie sono fatti di neodimio-ferro-boro e sono molto efficienti. Chi conosce un po' di fisica magnetica sa che sono molto potenti e di alta qualità, nonostante le loro dimensioni ridotte rispetto a quarant'anni fa.

Ma i magneti hanno anche un'altra funzione importante: entrano in gioco nella transizione energetica. Ad esempio, se ho un circuito con un potenziale dato da una batteria e le cariche elettriche passano attraverso il conduttore, se c'è un campo magnetico esterno, le cariche elettriche in movimento generano movimento del conduttore a filo, creando un motore elettrico.

Questo principio di base del motore elettrico si applica anche ai veicoli elettrici, dove i magneti permanenti sono un componente essenziale. Inoltre, i magneti permanenti possono anche generare elettricità attraverso il movimento, rendendoli fondamentali per la transizione energetica.

Il grafico mostra l'efficienza dei magneti, il parametro che indica quanto resiste alla demagnetizzazione e quanto intenso è il campo magnetico nel tempo. Negli ultimi dieci anni, non è cambiato molto rispetto alle precedenti soluzioni chimiche come alluminio, nichel e cobalto.

Dopo il Cobalto, che rappresentò un notevole balzo in avanti in termini di efficienza negli anni '70, arrivarono i magneti in neodimio ferro boro. L'efficienza, o Range product Tecnifor, è cinque volte superiore rispetto ai magneti non saponificanti. Questa maggiore efficienza è necessaria per ottenere prestazioni migliori in termini di mobilità elettrica, sia per le turbine eoliche utilizzabili come generatori, sia per altri scopi, come ad esempio in campo automobilistico.

Tra le turbine eoliche, quelle off shore (lontane dalla costa) sono quelle che si prevede cresceranno di più. Per questo motivo, conviene utilizzare turbine a magneti permanenti, che richiedono meno manutenzione rispetto alle turbine con meccanica più fragile.

Ogni turbina eolica di medie dimensioni contiene più di 500 chili di neodimio, il che significa che per un parco eolico di 30-40 turbine, o anche di più, sono necessarie tonnellate e tonnellate di questo elemento. Il motore elettrico di un'automobile può contenere alcuni chilogrammi di neodimio. Considerando i milioni di auto che verranno vendute nei prossimi 10 anni, il consumo di neodimio sarà esponenziale.

Le cosiddette "terre rare" sono elementi chimici che, pur essendo comuni, sono difficili da trovare e isolare in natura. La loro concentrazione è bassa tranne che in pochi posti, dove può essere economicamente vantaggioso estrarle. Questi elementi si legano facilmente con altri elementi, rendendo la loro individuazione e isolamento molto complesso.

In Svezia, i chimici scoprirono i primi minerali contenenti terre rare solo dopo molta fatica. La prima di queste terre rare individuate fu il bioprotoxido. Il nome "terre rare" è improprio, poiché questi elementi non sono necessariamente rari, ma sono dispersi in modo omogeneo in natura.

Secondo l'Agenzia Internazionale dell'Energia con una proiezione ben calcolata basata su varie proiezioni del ventunesimo secolo, nel 2040 avremo bisogno di 3-7 volte la quantità di energia che consumiamo oggi. Quindi, se oggi utilizziamo, per esempio, 1000 tonnellate di energia, nel 2040 potremmo avere bisogno di 3000 o addirittura di 7000 tonnellate, a seconda dello scenario considerato. Il primo scenario è stato valutato in modo conservativo e tiene conto di ciò che gli stati B (più lenti nel trasformarsi in economie a basse emissioni) dichiarano che faranno, aumentando solo di poco, ad esempio, l'utilizzo di automobili ibride. Questa proiezione si avvicina di più a ciò che dovremmo fare per raggiungere una vera sostenibilità, ma ci sono molte altre cose da fare.

Ad esempio, entro il 2040 dobbiamo ridurre le emissioni di CO2. In media, ci servono soluzioni che ci permettano di ridurre le emissioni di CO2 del 40% entro domani. Ciò richiede una media di molte cose, come la quantità di terre rare necessarie per costruire tecnologie energetiche pulite. Queste terre rare sono estratte dal suolo, spesso in Mongolia e Cina, e richiedono un processo lungo e complesso per essere isolate. Il problema è che le terre rare sono spesso associate a elementi indesiderati, come torio e uranio, che rendono lo smaltimento dei rifiuti altamente complicato e dannoso per l'ambiente.

Spesso gli scarti della lavorazione delle terre rare non vengono adeguatamente smaltiti e finiscono in enormi bacini di contenimento come quello presente in una città industriale a diversi chilometri di distanza dalla miniera in Mongolia Interna. Questi bacini di contenimento contengono quantità significative di sostanze tossiche e possono rappresentare un serio rischio per l'ambiente e la salute delle persone, specialmente nei villaggi circostanti. Ad esempio, in questi villaggi, è stata riscontrata una percentuale elevata di tumori e altri problemi di salute.

L'estrazione delle terre rare è quindi un processo se non gestito correttamente altamente impattante sull'ambiente, ma non è sempre stato così. In passato, la maggior parte delle terre rare veniva prodotta negli Stati Uniti, ad esempio nella miniera di California Desert Park, che era un'area protetta. Tuttavia, la produzione è aumentata notevolmente negli ultimi decenni, e ora la maggior parte delle terre rare è prodotta in Cina, Australia e altre parti del mondo.

I magneti di terre rare che sono cominciate ad essere estratte in una remota regione della Cina, tuttavia, l'estrazione ha comportato l'inquinamento dell'ambiente locale, poiché gli standard ambientali erano meno rigorosi e il lavoro era meno costoso, il che non rappresentava un problema fino a ieri. Tutti erano d'accordo su questo finché negli anni 2000 la Cina ha monopolizzato il 90% delle terre rare, causando una serie di conseguenze.

Ci sono stati conflitti territoriali tra la Cina e il Giappone per le isole ricche di terre rare, e la Cina ha smesso di esportare terre rare in Giappone. Tuttavia, il Giappone era un grande consumatore di terre rare, poiché la sua economia è molto tecnologica. Si è scoperto che molte applicazioni digitali, così come la produzione di energia e le attività militari, dipendevano dalle terre rare prodotte esclusivamente dalla Cina. Ad esempio, i caccia di ultima generazione utilizzano centinaia di magneti di terre rare per autoritratto e per muovere cose.

Questo ha rappresentato un problema per l'industria in Occidente, poiché la Cina aveva il monopolio delle terre rare e non c'era un know-how adeguato per processarle in modo efficiente in Occidente. Gli Stati Uniti e l'Australia hanno iniziato a produrre terre rare di nuovo, ma hanno ancora bisogno di tempo per sviluppare l'esperienza necessaria per processarle in modo efficiente e in modo sostenibile dal punto di vista ambientale.

Inoltre, ci sono molte altre materie prime necessarie per la produzione di tecnologie, come le auto elettriche. Ad esempio, un'auto elettrica richiede in media 8 chilogrammi di litio e 13 chilogrammi di cobalto, oltre ad altri materiali come il manganese. Tuttavia, l'estrazione di queste materie prime può causare problemi ambientali e sociali, e il loro monopolio può influenzare la politica e l'economia globale. Pertanto, è importante sviluppare alternative sostenibili e riciclare le materie prime per ridurre la dipendenza dalle risorse naturali limitate.

Le batterie per le auto elettriche richiedono maggiori quantità di materiali rispetto alle automobili tradizionali. Ad esempio, una batteria al litio richiede una notevole quantità di rame e grafite di alta purezza. Inoltre, le auto elettriche sono meno dipendenti dai combustibili fossili, poiché una volta costruite, utilizzano energia elettrica, la cui percentuale di energia rinnovabile in Italia è pari al 40%. Al contrario, le automobili tradizionali richiedono costantemente nuove fonti di petrolio per funzionare. La transizione verso l'utilizzo di veicoli elettrici è quindi vantaggiosa dal punto di vista ambientale, poiché le materie prime utilizzate possono essere estratte solo una volta, e poi riutilizzate all'interno del sistema chiuso dell'auto elettrica.

Un'analisi schematica delle tecnologie legate all'energia mostra come le auto elettriche siano quelle che richiedono più materie prime, seguite da tecnologie come l'eolico e il fotovoltaico. Le tecnologie basate sull'idrogeno, invece, utilizzano meno minerali, ma richiedono comunque la presenza di materiali critici come il platino. In generale, è importante adottare tecnologie che minimizzino l'utilizzo di materie prime critiche per limitare l'impatto ambientale e favorire la sostenibilità a lungo termine.

La transizione energetica ha bisogno di molte materie prime. Quali sono queste materie e di quanto avremo bisogno in futuro? Secondo le proiezioni della International Energy Agency, nel 2040 avremo bisogno di sette volte più elementi rari e 19 volte più elementi di nicchia rispetto ad oggi.

• In particolare, abbiamo bisogno di quantità maggiori di cobalto, grafite e vanadio. Questi elementi sono essenziali per l'espansione delle tecnologie elettriche.

• Il mercato del litio è destinato a crescere esponenzialmente, passando da una produzione attuale di 2 volte a 42 volte nei prossimi 20 anni. Questa crescita rapida rappresenta una sfida per la produzione di materie prime, ma può anche stimolare gli investimenti e la ricerca per trovare soluzioni innovative.

• La ricerca e l'innovazione sono fondamentali per affrontare la sfida delle materie prime. Possiamo ottimizzare le tecnologie esistenti e sviluppare nuove tecnologie per ridurre la dipendenza da alcune materie prime.

• Tuttavia, c'è anche spazio per sorprese positive nel settore delle materie prime. Ad esempio, Tesla sta sviluppando un nuovo motore che potrebbe ridurre la dipendenza da elementi costosi come il neodimio. Quando questo motore diventerà disponibile, potrebbe mitigare la richiesta di certe materie prime.

IL LITIO E NON SOLO

Un altro esempio riguarda il litio. Di recente, in Cina è stata commercializzata la prima automobile con batterie che non utilizzano né litio né cobalto. Questo implica che l'impatto di questi elementi potrebbe essere mitigato se la produzione di batterie per auto elettriche diventa meno dipendente da essi. Tuttavia, l'autonomia delle auto elettriche con queste nuove batterie è attualmente inferiore.

Se le auto elettriche urbane adottassero batterie al sodio, il problema della dipendenza dal litio potrebbe essere in gran parte risolto. Le innovazioni tecnologiche possono cambiare radicalmente il settore, e investire in ricerca è fondamentale per le aziende che lavorano con materie prime importanti per la transizione energetica, come rame, nichel, cobalto, litio e neodimio.

I primi tre produttori mondiali di queste materie prime sono: Cile (30% di produzione di rame), Indonesia (35-37% di produzione di nichel) e Congo (66% di produzione di cobalto). Altre nazioni, come Russia, Perù, Australia, contribuiscono in misura minore alla produzione globale di queste risorse.

Per quanto riguarda il litio, la maggior parte viene estratta in Australia, dove le rocce vengono spezzate e trattate per ottenere carbonato di litio. Anche in Cile si estrae litio, ma attraverso un processo diverso che utilizza salamoie nel deserto: si perfora il terreno, si estrae la salamoia e si lascia evaporare per ottenere carbonato di litio, che può essere poi raffinato e utilizzato nella produzione di batterie. Questo è anche uno dei metodi più ecologici ed economici. Per di più questo tipo di giacimenti sono presenti anche in Italia, più precisamente in Toscana, ma non sono ancora state autorizzate estrazioni.

I paesi in cui si estraggono queste materie prime sappiamo che devono prima estratte e poi processate, ovvero lavorate. La maggior parte delle materi prime viene processata in Cina. Ad esempio, il litio viene estratto in Indonesia; una parte viene processata lì, ma gran parte viene inviata in Cina. Il cobalto viene estratto in Congo e venduto in Cina per essere processato, principalmente da compagnie cinesi. L'Australia estrae litio, ma non ha impianti di processamento, quindi le rocce vengono inviate in Cina, che le trasforma in batterie.

Dagli anni '80, la Cina ha iniziato ad estrarre terre rare e altri materiali per inviarli a Giappone, Stati Uniti e Europa per la produzione. Nel tempo, la Cina è salita lungo la catena del valore ed è ora la principale produttrice di batterie al litio, componenti elettronici e altro. L'Europa ha un ruolo leggermente più importante in alcune nicchie, ma la maggior parte degli oggetti viene prodotta in Cina a partire dalle materie prime.

Questo crea problemi economici e politici, poiché aumenta la dipendenza da Cina. Da diversi anni si discute di "decoupling" tra le economie e la produzione di paesi come Stati Uniti, Europa, Giappone e Cina. L'obiettivo è rendere questi paesi meno dipendenti dalla Cina, per evitare speculazioni sui prezzi.  

Il diagramma di Sankey mostra i flussi tra paesi produttori, elementi e tecnologie. La Cina è il paese che estrae più metalli critici, che vengono utilizzati principalmente in veicoli elettrici e turbine eoliche. Altri paesi, come il Sudafrica, sono importanti per l'estrazione di metalli del gruppo del platino, come il platino e l'iridio, utilizzati negli elettrolizzatori. 

Estrazione del litio

Il litio geotermico può essere ottenuto dalla "salamoia geotermale", estratta dal sottosuolo a una temperatura di 165°C attraverso un impianto geotermico dedicato. Questa salamoia viene utilizzata per generare calore, alimentando una turbina che produce energia sufficiente per autoalimentare il processo e immettere un surplus di corrente elettrica nella rete. Successivamente, la stessa salamoia viene impiegata per estrarre il litio, passando dal cloruro di litio all'idrossido di litio senza l'uso di sostanze tossiche o idrocarburi. Infine, la salamoia raffreddata a 65°C viene reinserita nel sottosuolo.

I vantaggi di questa metodologia rispetto ai metodi convenzionali, come l'estrazione mineraria e l'evaporazione in stagni di litio, sono significativi. In primo luogo, il processo geotermico si basa sulle operazioni standard della geotermia, evitando emissioni aggiuntive di anidride carbonica. Inoltre, l'energia geotermica è sufficiente per alimentare i successivi passaggi di raffinazione senza richiedere ulteriori fonti di energia. In secondo luogo, non sono necessarie grandi quantità di acqua e suolo, riducendo notevolmente l'impatto ambientale e contribuendo a un costo finale stimato alla metà dei metodi convenzionali.

Il litio geotermico è ampiamente utilizzato in medicina, ma la sua crescente importanza è nell'industria delle batterie, specialmente per dispositivi come PC, smartphone e automobili elettriche. Con il 90% delle batterie al litio previste per le auto nei prossimi 10 anni, il litio è considerato il miglior mezzo per immagazzinare l'energia da fonti rinnovabili. Come già accennato attualmente, le principali risorse mondiali di litio si trovano in Sud America e in Australia, con un processo di estrazione in cave a cielo aperto che comporta un notevole impatto ambientale. In risposta agli obiettivi climatici globali, progetti come EuGeLi e la collaborazione tra Enel Green Power e Vulcan Energy stanno cercando di sfruttare il litio geotermico in Europa, riducendo le emissioni di CO2 e promuovendo l'estrazione sostenibile.

Il Cnr ha individuato la ricchezza di litio nei serbatoi geotermici italiani, sottolineando la sua importanza per l'accumulo energetico e la mobilità elettrica. Il fabbisogno europeo di litio è destinato a crescere del 3.535%, ma l'Europa attualmente produce solo il 3% delle batterie, mentre la Cina detiene il 10% delle risorse mondiali e controlla gran parte delle miniere e della produzione di batterie. In questo contesto molti hanno sottolineato l'importanza per l'Italia di cercare risorse di litio sul proprio territorio, cercando di ridurre la dipendenza dal dominio cinese e utilizzando tecnologie a basso impatto ambientale. Durante gli Stati generali della geotermia a Roma, si è evidenziato che i depositi convenzionali di litio in Italia sono limitati e spesso in contesti naturalistici di alto valore, mentre i giacimenti non convenzionali offrono un potenziale interessante.

Un recente review scientifico ha identificato due fasce promettenti per il ritrovamento di litio in fluidi confinati in reservoir profondi. La prima fascia include le zone vulcanico-geotermiche peritirreniche (Toscana-Lazio-Campania), dove sono stati intercettati fluidi ad alta entalpia con concentrazioni di litio fino a 480 mg/l. La seconda fascia si estende dalla zona al fronte della catena appenninica (da Alessandria a Pescara), caratterizzata da giacimenti di idrocarburi e manifestazioni termali di bassa entalpia con contenuti in litio fino a 370 mg/l. Le potenzialità del litio geotermico italiano sono circa il doppio di quelli del campo geotermico californiano di Salton Sea, una fonte considerata dagli statunitensi cruciale per raggiungere l'indipendenza dal litio estero.

Tuttavia, la filiera del litio geotermico italiano è ancora in fase di sviluppo. La Regione Lazio ha recentemente assegnato tre permessi di ricerca per il possibile sfruttamento del litio in fluidi geotermici nelle aree di Cesano, Campagnano e Galeria. Dini sottolinea la necessità di un approccio integrato che collega ricerca scientifica, sviluppo di metodi di estrazione diretta del litio e esplorazione mineraria nel contesto di una nuova strategia mineraria nazionale, valutando la risorsa, la sostenibilità ambientale e promuovendo l'accettazione sociale.

Inoltre

Per produrre idrogeno con elettrolisi dell'acqua, si utilizzano catalizzatori come il platino, che viene estratto principalmente in Sudafrica. L'Australia è ricca di litio, materiale fondamentale per la produzione di batterie, che sono importanti per lo stoccaggio temporaneo dell'energia elettrica.

Il cobalto, anch'esso critico per la produzione di batterie e veicoli elettrici, viene estratto principalmente in Russia e Canada. L'estrazione di questi minerali comporta responsabilità ambientali e sociali. Ci sono stati incidenti, come quello in Russia, dove un versamento ha causato danni all'ambiente e agli ecosistemi. È importante investire nella remediation e nel ripristino dell'ambiente.

In Cile, l'estrazione del litio avviene in una zona con un ecosistema poco sviluppato. Tuttavia, ci sono anche problemi legati ai diritti umani, come il lavoro minorile nelle miniere, come riportato da Dinamis International. Spesso, le persone che lavorano nelle miniere non dispongono delle attrezzature di sicurezza adeguate, come elmetti e tute. 

Molte aziende internazionali, soprattutto dagli Stati Uniti ed Europa, sono coinvolte nell'estrazione di questi materiali. In Congo, ci sono aziende come Glencore, una società svizzera, che operano nel settore dell'estrazione industriale.

Tuttavia, il 30% del cobalto estratto in Congo proviene dai cosiddetti minatori artigianali. Questi minatori, spesso chiamati "small-scale miners", sono persone comuni che cercano di guadagnarsi da vivere in un'economia difficile. Lavorano tutto il giorno senza protezioni e, in alcuni casi, si avventurano in cunicoli pericolosi, rischiando frane e incidenti. Si stima che migliaia di persone muoiano ogni anno in Congo a causa di queste condizioni.

Il lavoro minorile è un altro problema grave in Congo. Le famiglie, spesso senza accesso a scuole vicine o gratuite, mandano i propri figli a lavorare nelle miniere per generare un reddito. Questo mette i bambini a rischio di incidenti e di esposizione a sostanze nocive come polveri e sostanze chimiche. 

Nel 2021, l'Università di Sheffield ha pubblicato un rapporto chiamato "I Pinuccia in Brokdalight" che affronta lo sfruttamento del lavoro in Cina, in una regione con problemi di diritti umani. Anche Human Rights Watch ha espresso preoccupazione sugli impatti dell'estrazione mineraria per le tecnologie rinnovabili sulle comunità, sui lavoratori e sugli ecosistemi.

Spesso, i paesi con risorse abbondanti sono quelli in cui è più facile inquinare e non rispettare i diritti umani (Human Rights Watch scrive in una declaration of Mining and Energy Transition), creando un problema etico oltre che economico e geopolitico. Tuttavia, quando si propone di aprire miniere in Europa, molte persone protestano, come nel caso di una miniera proposta in Serbia nel 2000. Questo tipo di protesta, chiamata "Not in My Backyard" (NIMBY), si riscontra anche in Portogallo e Francia. 

Se si vuole utilizzare tecnologie avanzate, è necessario affrontare il fatto che l'estrazione di materiali critici ha un prezzo, che può includere l'inquinamento. Tuttavia, pagando di più, si possono migliorare le condizioni dei lavoratori e gli standard ambientali. Recentemente, la Commissione Europea ha proposto una legge sui materiali critici, che deve essere ratificata dal Parlamento Europeo, per affrontare il problema delle materie prime utilizzate nella transizione energetica. L'Europa sta affrontando la questione dei materiali critici per la transizione energetica in diversi modi. Questo è un passo importante in risposta al Critical Materials Strategy degli Stati Uniti, che ha sviluppato molti incentivi per produrre tali materiali sul suolo americano. Anche in Europa si sta lavorando su questo tema, con la recente pubblicazione di una lista aggiornata dei materiali critici considerati importanti e strategici per i paesi europei. I materiali contrassegnati in arancione sono critici, mentre quelli in verde sono critici e strategici per la transizione energetica.

Il Critical Raw Materials Strategy cerca di rispondere a questa sfida con alcuni obiettivi per il 2030:

1. Estrarre almeno il 10% del consumo di materiali critici in Europa.

2. Processare almeno il 40% del fabbisogno di materiali critici in Europa, riducendo la dipendenza dalle importazioni.

3. Aumentare il riciclo dei materiali critici almeno al 15% del consumo.

4. Diversificare le fonti di approvvigionamento, limitando la dipendenza da un singolo paese per un materiale critico al 65% sia a livello di estrazione che di produzione. 

L'Europa intende semplificare la burocrazia per l'estrazione dei materiali critici, riducendo i tempi di attesa per ottenere i permessi da 10-15 anni a 2-3 anni per progetti strategici. Questo è simile a quanto fatto per i vaccini, dove i tempi sono stati compressi grazie a sforzi congiunti. Una delle difficoltà nell'avviare nuovi progetti è reperire fondi per gli investimenti e superare ostacoli burocratici. L'Europa sta lavorando per migliorare il ciclo di attività estrattive e stabilire accordi commerciali privilegiati con paesi vicini e ricchi di risorse, come Australia (per il litio), Indonesia (per il nichel), Sudafrica (per il platino) e Sud America (per il litio). Altri paesi coinvolti includono Perù (per il rame), Stati Uniti, Turchia, Canada (per l'iridio).

L'Europa intende intensificare i rapporti con questi paesi per ridurre la dipendenza da nazioni a rischio geopolitico come Russia e Cina e da paesi con problemi legati ai diritti umani. Molte compagnie stanno cambiando la loro strategia per evitare di danneggiare la reputazione. Un esempio di iniziativa positiva è la Cobalt Alliance, che investe in progetti in Congo per migliorare l'economia e costruire scuole. I progetti pilota prevedono siti recintati per proteggere i minatori, in particolare i bambini.

Per quanto riguarda i diritti umani, l'Europa sta aumentando gli sforzi per mitigare gli impatti negativi legati ai diritti dei lavoratori e alla protezione dei dati. Chiunque voglia utilizzare questi materiali deve assicurarsi che non siano ottenuti violando i diritti umani e dei lavoratori. Per garantire ciò, saranno necessarie verifiche da parte di terzi che controllino le condizioni sul campo. Tuttavia, tracciare l'intera catena di approvvigionamento fino alla singola miniera è una sfida.

Inoltre ci sono diversi materiali meno critici che possono sostituire quelli critici, anche se in molti casi non è possibile una sostituzione completa:

• Sostituzione del litio: il sodio, il magnesio e l'alluminio, ma sono ancora in fase di sviluppo e non sono ancora disponibili in commercio a larga scala.

• Sostituzione del cobalto: il manganese e il nichel possono sostituire il cobalto ma si riducono le prestazioni delle batterie.

• Sostituzione del platino: è un materiale critico utilizzato nei catalizzatori per la riduzione delle emissioni nei veicoli a combustione interna e alcune alternative sono il palladio, il rodio e il rutenio.

• Sostituzione del terbio: è utilizzato nella produzione di magneti e come alternative abbiamo il neodimio e il samario, ma che sono meno efficienti e più difficili da lavorare rispetto al terbio.

La transizione energetica sostenibile è importante dal punto di vista economico, geopolitico ed etico. Alcune delle risorse bibliografiche menzionate includono:

1. "Il ruolo dei minerali critici nella transizione energetica" - una pubblicazione gratuita dell'International Energy Agency, disponibile sul loro sito web. Contiene dati recenti, grafici e tabelle.

2. "La base materiale della transizione energetica" - un libro più discorsivo, ma non gratuito.

3. Altri libri divulgativi in italiano sull'argomento.

4. Un libro recente e interessante intitolato "Ventimillesima vol, frush, c'è, corsa, allo, cenciosi loro" che parla dei minerali citati, nonché dei problemi economici, sociali e politici associati.

5. "La guerra dei metalli rari" - un libro del giornalista francese sul tema, disponibile anche in edizione italiana.

6. Un libro di David Abram, analista finanziario, che parla di diversi elementi in un contesto di mercato e finanziario.

7. Un libro interessante sull'argomento, scritto in inglese da un ricercatore che ha vissuto l'esperienza in prima persona, è "The Looming War for Lithium" di Alfred Brown. 

E' stato discusso che non si possono immagazzinare alcune materie prime come si fa per i rifiuti nucleari, ovvero in depositi controllati e sicuri. È difficile ripristinare o riciclare alcuni tipi di scorie, e non ci sono ancora soluzioni completamente efficaci per farlo. Si è ipotizzato che potrebbero esserci batteri in grado di trasformare questi materiali in qualcosa di più compatto e gestibile. La commissione che si occupa di utilizzare le materie prime in modo sostenibile deve affrontare diverse sfide, soprattutto per quanto riguarda le materie prime critiche e strategiche. Un fattore importante da considerare è l'indice di sostituibilità, che valuta quante alternative ci sono per un determinato materiale. Più alte sono le alternative conosciute, più bassa è la criticità del materiale.

Le materie prime critiche sono considerate tali anche perché, al momento della valutazione, non esistono alternative valide. Tuttavia, ci potrebbero essere soluzioni non ancora scoperte o tecnologie emergenti che potrebbero offrire alternative adeguate. È importante tenere presente che le alternative devono garantire prestazioni simili a quelle dei materiali originali, poiché i produttori e i consumatori potrebbero non essere disposti a sacrificare le prestazioni.

Riguardo all'Italia, le risorse di materie prime critiche sono piuttosto limitate. Sebbene il paese sia ricco di bellezze naturali, le risorse minerarie sono scarse. Ci sono state proposte per aprire nuove miniere nel paese, ma la loro dimensione e il loro impatto sarebbero comunque limitati. L'Italia non possiede risorse significative come quelle di altri paesi in termini di materie prime critiche e strategiche.

In ambito di transizione energetica, uno dei materiali critici è il manganese e la grafite, tuttavia la purezza necessaria per produrli non è facilmente reperibile. Attualmente, l'Italia sta facendo grandi progressi in questo campo rispetto ad altri paesi. Tuttavia, uno dei problemi principali riguarda la distribuzione sostenibile di questi materiali, poiché ci sono divergenze tra le organizzazioni umanitarie riguardo alla loro estrazione. Alcune sostengono che sia necessario fermare l'estrazione per preservare l'ambiente, mentre altre affermano che ciò potrebbe privare milioni di persone della loro fonte di reddito. Infatti, molte persone in paesi come il Congo dipendono dall'attività estrattiva, che rappresenta l'unica fonte di sostentamento per loro e le loro famiglie. Pertanto, è importante trovare un equilibrio e cercare di garantire che gli estrattori vengano pagati in modo giusto e che lavorino in condizioni sicure.

Ad esempio, in Congo, i minatori regionali estraggono il cobalto senza alcuna protezione e rivendono i sacchi a intermediari che li pagano pochi soldi. Questi intermediari a loro volta vendono il materiale a compratori indiani o cinesi che pagano poco più del prezzo di mercato. Questo significa che i guadagni vanno principalmente ai compratori finali, piuttosto che ai lavoratori che hanno estratto il materiale. Pertanto, è importante garantire condizioni di lavoro giuste e sicure per gli estrattori, in modo che possano guadagnare di più e migliorare le loro condizioni di vita, senza compromettere la sostenibilità ambientale. 

Il processo di vendita dei minerali passa attraverso diversi intermediari, che accumulano depositi e li vendono ad altre aziende che hanno bisogno dei materiali. Questo rallenta il processo e fa sì che i minatori originali non guadagnino il massimo possibile dalla vendita dei minerali. Gli intermediari sono spesso coinvolti in attività illecite e corruzione, e questo può compromettere la sicurezza sul lavoro e l'eliminazione del lavoro minorile. Inoltre, la corruzione e la mancanza di investimenti nella economia e nel sistema scolastico possono rendere difficile lo sviluppo sostenibile dei paesi che hanno risorse naturali.

Ci sono paesi che, nonostante abbiano risorse importanti, non le sfruttano per motivi legati alla politica generale dell'industrializzazione occidentale. Tuttavia, ci sono anche paesi che stanno cercando di sfruttare le loro risorse e di sviluppare l'economia, ma questo richiede interventi a più livelli, inclusi quelli governativi. Inoltre, la situazione dei materiali critici varia da paese a paese. Ci sono paesi come la Cina che detengono una grande quantità di risorse, mentre altri paesi come l'Italia hanno smesso di estrarre le risorse per motivi economici.

La vendita dei minerali passa attraverso diversi intermediari, che possono compromettere la sicurezza e la sostenibilità del lavoro. La corruzione e la mancanza di investimenti possono rendere difficile lo sviluppo sostenibile dei paesi che hanno risorse naturali. È importante sviluppare interventi a più livelli per sfruttare le risorse in modo sostenibile e responsabile. 

Ci sono alcuni paesi che sono ricchi di risorse, ma non desiderano sfruttarle completamente. Prendiamo ad esempio la Groenlandia, una regione autonoma che fa formalmente parte della Danimarca. La Groenlandia è molto ricca di minerali e viene spesso considerata un territorio incontaminato. C'è stata una coalizione locale che, attraverso un referendum, ha votato contro l'apertura di miniere sul territorio. Tuttavia, qualche anno fa, quando il presidente D. Trump era in carica, aveva manifestato l'intenzione di acquistare la Groenlandia. L'obiettivo non era quello di costruire infrastrutture, ma di sfruttare le risorse minerarie.

https://www.treccani.it/magazine/atlante/geopolitica/Perche_Trump_e_interessato_alla_Groenlandia.html

Rispetto a precedenti episodi storici in cui si acquistavano vasti territori, la situazione è cambiata, soprattutto per la Danimarca. È vero che ci sono paesi con risorse importanti, ma non tutti desiderano sfruttarle. Ci sono varie situazioni: paesi che hanno risorse e stanno iniziando a utilizzarle; paesi che non ne hanno; paesi che ne hanno, ma incontrano difficoltà nell'utilizzarle a causa della mancanza di infrastrutture, come strade, servizi e rete elettrica.

Per estrarre e trasportare i minerali, ad esempio in Cina, è necessario disporre di un minimo di infrastrutture per poter gestire l'attività estrattiva. Questo rappresenta uno dei problemi affrontati durante la conferenza a cui fai riferimento. È stata anche presentata una recente scoperta importante, che potrebbe influenzare l'estrazione di minerali nei prossimi 5 anni. Tuttavia, l'entità della miniera non è tale da sconvolgere i mercati mondiali. È forse di un ordine di grandezza superiore rispetto a quello che ci si aspettava, ma non abbastanza per cambiare drasticamente la situazione.