Nel percorso di transizione energetica globale, un ruolo da protagonista lo avranno le tecnologie green. Dagli impianti eolici e solari fino alle batterie per veicoli elettrici, passando per i sistemi di stoccaggio energetico, queste soluzioni sono ormai riconosciute come indispensabili per ridurre le emissioni e affrontare la crisi climatica: tuttavia, la loro diffusione su larga scala ha fatto emergere, allo stesso tempo, importanti sfide. Su tutte, la dipendenza dalle cosiddette materie prime critiche, ossia quei minerali e metalli necessari per costruirle, ma di accesso non garantito.

L’enorme aumento della domanda di questi materiali è quindi andato di pari passo alla rapida crescita nella diffusione di queste tecnologie, innescando per molte nazioni una “corsa” ad assicurarsi le necessarie forniture dalla quale sembra poter passare non solo la velocità, ma la riuscita stessa della transizione energetica. Garantire un approvvigionamento sicuro e sostenibile di queste materie prime è diventato quindi un obiettivo di rilevanza mondiale: le difficoltà non mancano, così come le possibili soluzioni, trainate anche dal potenziale dell’innovazione.

Una domanda destinata a crescere

Tra le materie prime critiche ci sono il litio, il cobalto, le terre rare, il nichel, il rame e molti altri, e gli elementi che rendono incerto l’approvvigionamento di queste risorse sono molteplici: rarità geologica, concentrazione geografica delle riserve, difficoltà estrattive o, ancora, instabilità politico-economica nei paesi produttori. 

La loro importanza nasce dal fatto che rappresentano componenti essenziali di alcune delle più note e diffuse tecnologie per la sostenibilità: le batterie agli ioni di litio utilizzano litio, cobalto, nichel e grafite; le turbine eoliche di ultima generazione impiegano magneti alle terre rare (contenenti neodimio, praseodimio e disprosio) nei generatori; i pannelli fotovoltaici richiedono silicio in grado elevato, ma anche gallio o indio. Insomma, le tecnologie pulite tendono ad essere più “material-intensive” rispetto ai sistemi convenzionali: secondo le stime, ad esempio, un’auto elettrica contiene circa sei volte più minerali di una tradizionale, e un impianto eolico richiede fino a nove volte più risorse minerali rispetto a un impianto a gas.

Per questo, la domanda di materie prime critiche è destinata a crescere in parallelo alla transizione sostenibile, e recenti stime dipingono con chiarezza questo quadro: entro il 2030, l’Europa avrà bisogno di circa 18 volte il litio e 5 volte il cobalto consumato oggi per alimentare la produzione di batterie per veicoli elettrici e sistemi di accumulo energetico, ed entro il 2050 questo fabbisogno potrebbe salire a 60 volte l’attuale consumo di litio e 15 volte quello di cobalto. Insomma, se nel passato l’economia mondiale dipendeva dal petrolio, oggi e soprattutto domani saranno questi elementi il “carburante” della green economy. E assicurarsi che la loro domanda possa essere soddisfatta in modo stabile e sostenibile è un obiettivo strategico per governi e industrie.

Le sfide geopolitiche nell’approvvigionamento

Considerando la distribuzione geografica estremamente disomogenea di queste risorse, è chiaro che in questa direzione ci siano anche delle rilevanti sfide geopolitiche: se alcuni Paesi detengono una quota sproporzionata delle riserve o della produzione mondiale di questi minerali, infatti, la situazione di sostanziale monopolio che si viene a creare può tradursi in una leva di potere economico e politico. La Cina, ad esempio, controlla circa il 90% della filiera globale di raffinazione e lavorazione di terre rare, e in questo contesto di oligopolio ha preso la decisione, lo scorso ottobre, di limitare l’esportazione proprio di terre rare e metalli critici: una scelta che ha un impatto significativo sui rapporti commerciali con le economie occidentali.

Ma non solo. Un altro esempio è quello del cobalto, fondamentale per le batterie: circa il 70% della produzione mondiale di questa risorsa proviene dalla Repubblica Democratica del Congo, Paese caratterizzato da importanti difficoltà socioeconomiche e scarse tutele ambientali e sociali. Ciò significa, tra le varie cose, che tensioni o crisi interne alla RDC possono ripercuotersi direttamente sulla filiera globale delle batterie.

Guardando alla sola Europa, la dipendenza dalle importazioni per questi materiali è evidente: la quasi totalità delle terre rare proviene dalla Cina, mentre per il litio è legata per circa il 78% al Cile, solo per citare qualche dato.

Insomma, questa elevata concentrazione delle forniture espone l’Europa – ma in generale tutti i paesi acquirenti – a rischi di approvvigionamento importanti: possibili interruzioni nelle forniture, volatilità dei prezzi, ma anche potenziali strumentalizzazioni politiche delle esportazioni. E tutto questo può avere conseguenze significative sulla transizione energetica globale.

I costi sociali e ambientali

L’estrazione e la lavorazione di minerali critici sollevano, poi, serie preoccupazioni ambientali e sociali. È ormai noto che lo sfruttamento globale delle risorse è già responsabile di circa metà delle emissioni e del 90% della perdita di biodiversità a livello mondiale: le attività minerarie contribuiscono a questa impronta, attraverso la compromissione di habitat, l’inquinamento di acqua e suolo, l’emissione di polveri e scarti tossici e l’elevato consumo di acqua ed energia.

Molte delle materie prime critiche si trovano in zone ecologicamente sensibili o già sottoposte a stress idrico. La produzione di litio avviene in gran parte in ambienti aridi come, ad esempio, il deserto di Atacama in Cile, dove il litio è estratto pompando salamoie dai depositi sotterranei salini e facendole evaporare in vasti bacini: il processo consuma enormi quantità d’acqua, e le stime indicano che il 90% dell’acqua pompata evapori invece di poter essere recuperata. Frutto di questo processo, inoltre, un recente studio dell’Università del Cile ha rilevato un preoccupante fenomeno di subsidenza nel salar de Atacama, con il suolo che sta lentamente sprofondando di circa 1-2 cm l’anno. Tutto ciò genera conseguenze negative anche per le comunità circostanti, che da tempo denunciano l’impatto sulle riserve idriche.

Oltre ai danni ecologici, ci sono però anche gravi costi sociali e umani associati all’estrazione dei minerali critici, soprattutto in paesi in via di sviluppo. Nella Repubblica Democratica del Congo, migliaia di persone lavorano in miniere spesso in condizioni estremamente pericolose, tra le quali anche minori sfruttati: bambini che lavorano esposti a rischi di crolli, polveri tossiche e intossicazioni da metalli pesanti.

Tutto ciò solleva un tema fondamentale: se è vero che queste materie prime abilitano tecnologie cruciali per la decarbonizzazione, lo è altrettanto che la loro produzione può impattare fortemente su ecosistema e diritti umani. Rendendo evidente la necessità di intraprendere nuovi percorsi in grado di elevare, ovunque, gli attuali standard ambientali e sociali.

L’obiettivo della sostenibilità

Affrontare queste sfide significa mettere in campo un mix di strategie innovative, investimenti e cooperazione politica, volte a garantire un approvvigionamento sicuro e sostenibile. In primo luogo, occorre investire in nuove tecnologie che consentano di ridurre – o eliminare – l’uso di materie prime critiche nei dispositivi green. L’industria delle batterie, ad esempio, sta sviluppando delle alternative: le batterie al litio-ferro-fosfato (LFP), prive di cobalto e nichel, sono passate dal rappresentare meno del 10% del mercato delle auto elettriche nel 2020 a quasi la metà nel 2024, riducendo le previsioni di domanda per quei metalli. Ciò significa, attraverso l’innovazione, essere in grado di disaccoppiare la crescita e lo sviluppo delle tecnologie sostenibili dalla dipendenza da materiali scarsi, trovando sostituti più abbondanti o progettando dispositivi più efficienti nell’uso delle risorse.

In questa direzione, anche il potenziamento del riciclo delle materie prime critiche può consentire di alleviare la pressione sulle risorse naturali.

L’Unione Europea, in tal senso, ha stabilito parametri di riferimento per le capacità nazionali da raggiungere entro il 2030: in particolare, il 25% del fabbisogno annuale dell’UE sarà coperto proprio con il riciclaggio.

Inoltre, anche la diversificazione delle fonti di approvvigionamento rappresenta uno strumento importante per ridurre il rischio geopolitico. Ciò significa sia sviluppare, dove possibile, progetti estrattivi domestici nell’ottica di aumentare la produzione interna, sia stringere partnership strategiche con paesi ricchi di risorse per assicurare forniture stabili: partnership che dovrebbero prevedere trasferimento di tecnologie, investimenti in infrastrutture locali e accordi commerciali di lungo termine che siano mutuamente vantaggiosi, affinché siano anch’esse sostenibili. Fondamentale, però, è che la presente e futura produzione di materie prime segua criteri di sostenibilità elevati, applicando standard rigorosi per la tutela ambientale e i diritti sul lavoro in tutti i nuovi progetti.

Per fare ciò, e per affrontare al meglio una sfida che, per sua natura, è globale, serve però una risposta collettiva. In altre parole, per gestire tutti gli aspetti della filiera, anche la cooperazione internazionale ha e avrà un ruolo centrale. È per questo che sono nate iniziative come il Minerals Security Partnership (MSP): la coalizione volta a diversificare, rafforzare e a rendere più sostenibili le catene di approvvigionamento di minerali critici, e che ha tra i suoi principali obiettivi anche quello di promuovere standard elevati di tutela ambientale e sociale.

Ognuna di queste iniziative ha, e avrà sempre più negli anni a venire, un ruolo strategico nell’affrontare le sfide dell’approvvigionamento di queste preziose risorse. Perché se le tecnologie più importanti per la costruzione del nostro futuro non possono prescindere da queste risorse, è fondamentale che l’intero processo di sviluppo delle soluzioni sia esso stesso sostenibile. Altrimenti, il rischio è che i costi sociali e ambientali della transizione vanifichino parte dei benefici per cui è stata intrapresa.