Estrazione mineraria per la transizione verde

Benjamin Wilson - Senior Scientist and metallurgical engineering expert, Aalto UniversityPuò sembrare un paradosso che per risolvere i problemi causati da un bene che si trova nel sottosuolo (il petrolio) sia necessario aumentare le trivellazioni per altre risorse (i minerali). Ma il fatto è che, secondo Benjamin Wilson, scienziato senior ed esperto di ingegneria metallurgica presso l'Università di Aalto a Espoo, Finlandia, i minerali come il rame, il litio, il nichel e i minerali sono un'altra cosa:

"Minerali come il rame, il litio, il nichel e il cobalto sono componenti essenziali delle tecnologie energetiche pulite oggi in rapida crescita, dalle turbine eoliche e dai pannelli solari ai veicoli elettrici. Per soddisfare la domanda di materie prime critiche, le attività estrattive a livello mondiale devono aumentare di 15-20 volte".

Le reti elettriche rappresentano il 70% dell'attuale fabbisogno di minerali e costituiscono una delle principali forze trainanti dell'aumento vertiginoso della domanda. L'Agenzia Internazionale dell'Energia (AIE) prevede che il fabbisogno globale di minerali critici triplicherà entro il 2030 e quadruplicherà entro il 2040 per soddisfare le esigenze della transizione energetica verso emissioni nette zero. Per raggiungere gli obiettivi dell'Accordo di Parigi, sono necessari più di tre miliardi di tonnellate di minerali e metalli per la transizione energetica per implementare l'eolico, il solare e lo stoccaggio di energia.

Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti elenca un totale di 54 minerali critici, mentre l'Unione Europea si concentra su 34. L'elenco dell'AIE degli elementi più utilizzati comprende litio, nichel, cobalto, manganese e grafite, tipicamente impiegati nelle batterie. Minerali come il platino, l'iridio e il palladio sono tra gli elementi più rari sulla Terra, mentre l'alluminio e il silicio sono tra gli elementi più abbondanti sulla Terra.

Ma il fatto che siano abbondanti non significa che siano facilmente accessibili. Ad esempio, sebbene il rame non sia un elemento raro, secondo l'Agenzia Internazionale per le Energie Rinnovabili (IRENA) il tempo tipico per una nuova miniera per iniziare a fornire rame al mercato è di circa 20 anni. Secondo Benchmark Mineral Intelligence, per soddisfare la domanda globale di batterie entro il 2030 sarebbero necessarie 293 nuove miniere.

una domanda di litio 51 volte superiore

Un altro fattore alla base dell'aumento della domanda di metalli e minerali è rappresentato dall'elettronica di consumo e dal fatto che un numero crescente di elettrodomestici funziona a batteria: "Il nichel, il manganese e il cobalto (NMC) e il fosfato di ferro e litio (LFP) sono fondamentali nelle attuali tecnologie delle batterie, non solo per i veicoli elettrici (EV) ma anche per l'elettronica di consumo e gli elettrodomestici. La costruzione di un veicolo elettrico richiede in genere una quantità di rame da sei a otto volte superiore a quella di un'auto alimentata da un motore a combustione", spiega Wilson.

Dal 2015, i veicoli elettrici e l'accumulo di batterie hanno superato l'elettronica di consumo diventando i maggiori consumatori di litio, rappresentando insieme il 30% della domanda totale attuale. Secondo l'AIE, nel 2040 la domanda di litio potrebbe essere fino a 51 volte superiore ai livelli attuali. Il cobalto e la grafite potrebbero registrare una domanda fino a 30 volte superiore a quella attuale, a seconda della direzione dell'evoluzione della chimica delle batterie.

Secondo il Programma delle Nazioni Unite per l'Ambiente (UNEP), la crescita dell'offerta di minerali svolge un ruolo fondamentale nel consentire una transizione energetica pulita. Tuttavia, l'UNEP avverte anche che i problemi di approvvigionamento potrebbero rallentare la transizione o renderla più costosa e disuguale. Queste sfide stanno contribuendo all'aumento e alla volatilità dei prezzi dei materiali critici necessari per la transizione energetica, all'aumento delle tensioni geopolitiche per il controllo delle risorse, alle interferenze del mercato e alle crescenti pressioni politiche per l'espansione dell'attività estrattiva, anche in aree sensibili dal punto di vista ambientale e sociale.

Accelerare le licenze

Con l'aumento delle ambizioni dei Paesi in materia di clima, le tecnologie per l'energia pulita sono destinate a diventare il segmento di domanda in più rapida crescita per la maggior parte dei minerali. Inoltre, man mano che un numero maggiore di famiglie partecipa alla produzione di energia pulita, ad esempio attraverso i pannelli solari, è necessaria una maggiore quantità di metallo.

Per soddisfare il massiccio aumento della domanda di alcuni metalli e minerali, l'industria mineraria ha bisogno di alcune cose: "Come afferma l'UE nella sua legge sulle materie prime critiche, dobbiamo accelerare e semplificare le autorizzazioni e le licenze per accelerare le attività minerarie. Inoltre, i governi nazionali, i consigli locali e le agenzie ambientali devono collaborare per ridurre il numero di ostacoli legati all'apertura di una nuova miniera", afferma Wilson.

E non c'è tempo da perdere, visto che dalla scoperta di un giacimento alla prima fornitura di metallo puro passa almeno un decennio. "L'azzeramento netto entro il 2040 non avverrà senza un aumento dell'attività estrattiva", conclude Wilson.

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